ES2291268T3 - Proceso para la preparacion de nucleosidos beta-d-(-)-dioxolano enantiomericamente puros. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de un nucleósido enantioméricamente puro Beta-D-[(2Beta,4Beta)-2-(hidroximetil)-4-dioxolanil] a partir de 1,6-anhidromanosa que comprende los siguientes pasos: (i) convertir 1-6-anhidromanosa a su derivado (2,3)-isopropilideno; (ii) preparar (2R,4R) y (2R,4S)-4-acetoxi-2-(oximetil protegido)-dioxolano del derivado (2,3)-isopropilideno; y (iii) condensar el (2R,4R) y (2R,4R)-4-acetoxi-2-(oximetil protegido)-dioxolano del paso (i) con una base heterocíclica en la presencia de SnCl 4, otro ácido Lewis, o triflato trimetilsilil para formar un nucleósido enantioméricamente puro Beta-D-[(2Beta,4Beta)-2-(hydroxymethil)-4-dioxolanil].
Description
Proceso para la preparación de nucleósidos
\beta-D-(-)-dioxolano
enantioméricamente puros.
El gobierno tiene derechos sobre esta invención
en virtud de las subvenciones por parte del Servicio Público de
Salud del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades
Infecciosas, y el Departamento de Asuntos de Veteranos que
parcialmente fundó la investigación que dio lugar a esta
invención.
Esta invención pertenece al campo de síntesis
orgánica de nucleósidos, y en particular se refiere a un proceso
para la preparación de
\beta-D-(-)-nucleósidos de
dioxolano enantioméricamente puro.
Se ha descubierto que un número de 2', 3',
-dideoxinucleósidos son potentes agentes antivirales contra el virus
de inmunodeficiencia humano (VIH), el agente causante de síndrome
de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). El principal componente, AZT
(Mitsuya, H.; Broder, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, 1986 83,
1911) ha sido aprobado por la Administración de Alimentos y
Fármacos de Estados Unidos para pacientes con SIDA y complejos
relacionados con el SIDA. Otros varios 2', 3', -dideoxinucleósidos
se encuentran en diferentes pasos de ensayos clínicos, incluyendo
3'-ácido-2',3'-dideoxiuridina (AZDU
o CS-87, ver, Chu, C.K; et al., J. Med.
Chem., 1989, 32, 612; y Eriksson, B.F.H.; et al.,
Antimicrob. Agents Chemother., 1989, 33, 1927),
2',3'-dideoxinosina (DDI) y 2',
3'-dideoxicitidina (DDC) (ver Yarchaon, R. et
al., Science, 1989, 245, 412),
3'-deoxi-2',3'-dedehidrotimidina
(D4T, Lin, T.S., et al., Biochem. Pharmacol., 1987, 36, 311;
Hamamoto, Y., et al., Antimicrob. Agents Chemother., 1987,
31, 907; Balzarini, J. et al., Biochem. Biophys. Res.
Commun. 1987, 140, 735), y
2'-fluoro-arabinofuranosil-2'-3'-dideoxicitidina
(Martin, T.A., et al., J. Med. Chem. 1990, 33, 2137;
Watanabe, K.A., et al., J. Med. Chem., 1990, 33, 2145,
Sterzycki, R.Z., et al., J. Med. Chem., 1990, 33, 2150).
En la forma 5'-trifosforilata,
estos nucleósidos son conocidos por inhibir transcriptasa inversa
de VIH así como por provocar la terminación de la cadena de la
cadena viral ADN creciente. Furman, P. A., et al., Proc.
Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1986, 83, 8333; Cheng, Y.C., et
al., J. Biol. Chem., 1987, 262, 2187; St. Clair, M.H., et
al., Antimicrob. Agents Chemother., 1987, 31, 1972; y Schinazi,
R.F., et al., Antimicrob. Agents Chemother, 1989, 33,
115.
La estereoquímica de derivados nucleósidos juega
un papel importante en su actividad biológica. La posición C1' de
la ribosa en el nucleósido (el carbono enlazado con el nitrógeno de
la base heterocíclica) es un centro quiral debido a que el carbono
está unido a cuatro fracciones diferentes. Así mismo, hay un centro
ópticamente activo en C4' del nucleósido (el carbono del aro
enlazado con el grupo hidroximetil que es fosforilizado en
nucleótidos). En los nucleósidos que se dan de manera natural,
tanto la base unida al átomo C1' como el grupo hidroximetil unido al
átomo C4' están en el mismo lado que el aro de carbohidrato.
Una configuración de carbohidratos en la cual
los sustituyentes C1' y C4' están en el mismo lado del plano de
carbohidratos (es decir, los sustituyentes son cis) es referida como
una "configuración \beta". Una configuración de carbohidrato
en la cual los sustituyentes C1' y C4' están en el lado opuesto del
plano de carbohidratos (es decir, los sustituyentes son trans) es
referida como una "configuración \alpha". En referencia al
compuesto 1 de la Figura 2, un nucleósido se designa como
nucleósido-D si el sustituyente
no-hidrógeno enlazado con el átomo C4' está sobre el
plano del aro de carbohidrato. El nucleósido se designa como
nucleósido-L si el sustituyente
no-hidrógeno enlazado con el átomo C4' está por
debajo del plano del aro de carbohidratos.
Los isómeros \alpha que ocurren de manera
no-natural de nucleósidos (en los cuales los
sustituyentes C1' y C4' están en lados opuestos del plano de
carbohidratos) rara vez son biológicamente activos, y son
normalmente tóxicos.
Un análisis de la conformación de estado sólido
de seis agentes activos nucleósidos anti-VIH y dos
inactivos se llevó a cabo recientemente para intentar correlacionar
la presencia o la ausencia de ciertas características
estereoquímicas con elevada actividad VIH. Van Roey, P., et
al., J. Am. Chem. Soc., 1988, 110, 2277; y Van Roey, P. et
al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1989, 86, 3929. Las
estructuras de rayos x indicaron que los nucleósidos activos
anti-VIH asumen la conformación C3' exo o
conformaciones de carbohidratos similares mientras que los
compuestos inactivos prefieren la conformación C3' endo. (Endo y
exo se refieren a las conformaciones en las cuales los átomos están
en el mismo lado o en el lado opuesto del anillo de azúcar en
relación a la base). Las conformaciones C3' exo y C3' endo tienen
lugar en el átomo C5' en posiciones axial y ecuatorial,
respectivamente. La posición del átomo C5' afecta la localización
del grupo 5'-hidroxil en relación con la base.
Debido a que el grupo 5'-hidroxil es el lugar de
fosforilización del nucleósido, su localización con respecto al reto
del nucleósido es importante.
Ha existido un interés reciente en la síntesis
de derivados nucleósidos en los cuales el carbono 3' del nucleósido
ha sido sustituido por un heteroátomo. Norbeck, D.W., et
al., en Tet. Left., 1989, 30, 6263, escribió sobre la síntesis
de
(\pm)-1-[(2\beta,4\beta)-2-(hidroximetil)-4-dioxolanil]timina
(referida a continuación como
(\pm)-dioxolano-T, ver Figura 1),
que da como resultado una mezcla racémica de disastereómeros sobre
el átomo C4'. El producto es un derivado de
3'-deoxitimidina en el cual el átomo C3' se ha
sustituido por el átomo O3'. El producto se sintetizó en cincos
pasos desde benziloxi aldehído dimetilacetal y
(\pm)-metil glicerato para producir una
producción 79% de la mezcla diastereomérica 1:1. El análisis
cristalográfico de rayos x del producto reveló que el anillo de
dioxolano adopta la conformación ^{3}T_{4} observada de manera
común en ribonucleósidos, con el átomo O3' en la posición endo.
Norbeck informó que la mezcla racémica de
dioxolano-T muestra una actividad
anti-VIH de 20 \muM en células ATH8, y atribuyó la
baja eficacia contra el virus a un efecto de la conformación endo
del átomo O3'.
Belleau, et al., en la Quinta Conferencia
Internacional sobre SIDA, en Montreal, Canadá, el
4-9 de junio de 1999, informe N° T.C.O.1.
proporcionó un método de síntesis de nucleósidos histidina que
contienen oxígeno o sulfuro en la posición 3'. El anillo de
dioxolano se preparó mediante la condensación de
RCO_{2}CH_{2}CHO con glicerina. Como con la síntesis de
Norbeck, la síntesis de Belleau da como resultado una mezcla
racémica de disastereómeros sobre el carbono C4' del nucleósido.
Belleau afirmó que el análogo de sulfuro, referido como
NGBP-21 o (\pm) BCH-189 (ver
Figura 1), tenía una elevada actividad anti-VIH.
(\pm) BCH-189 está actualmente sufriendo
toxicología preclínica.
La Patente U.S N° 5,041,449 describe
2-sustituido-4-sustituido-1,3-dioxolanos
que son útiles como agentes antivirales.
EP-A-0382526
describe un compuesto de fórmula (I)
donde R_{1} es hidrógeno; R_{2}
es una base purina o pirimidina o un análogo o derivado de las
mismas; Z es S; S=O o SO_{2}; y derivados farmacéuticamente
aceptables de los
mismos.
Hasta la fecha, nadie ha presentado un método de
síntesis de un análogo nucleósido con un oxígeno en la posición 3'
que diera como resultado un nucleósido de dioxolano
enantioméricamente puro que tenga la misma estereoquímica que los
nucleósidos encontrados en la naturaleza (el estereoisómero
\beta). Existe la necesidad de tal síntesis como una herramienta
de investigación para proporcionar más información sobre el efecto
de estereoquímica en la actividad anti-viral de
derivados nucleósidos, y para proporcionar nuevos agentes
anti-VIH.
Es por lo tanto un objeto de la presente
invención proporcionar un método de síntesis de nucleósidos de
dioxolano enantioméricamente puros.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar nucleósidos de dioxolano enantioméricamente puros con
significativa actividad anti-VIH.
La invención tal y como se describe es un
proceso para la preparación de un nucleósido enantioméricamente
puro \beta-D-[(2\beta,4\beta)-
2-(hydroxymethil)-4-dioxolanil] de
1-6-anhidromanosa que comprende los
siguientes pasos:
- (i)
- convertir 1-6-anhidromanosa a su derivado (2,3)-isopropilideno.
- (ii)
- Preparar (2R,4R) y (2R,4R)-4-acetoxi-2-(oximetil protegido)-dioxolano del derivado (2,3)-isopropilideno; y
- (iii)
- Condensar el (2R,4R) y (2R,4R)-4-acetoxi-2-(oximetil protegido)-dioxolano del paso (i) con una base heterocíclica en la presencia de SnCl_{4}, otro ácido Lewis, o triflato trimetilsilil para formar un nucleósido enantioméricamente puro \beta-D-[(2\beta,4\beta)-2-(hydroxymethil)-4-dioxolanil].
El (2R,4R) y
(2R,4R)-4-acetoxi-2-(oximetil
protegido) dioxolano se condensa con una base heterocíclica en la
presencia de SnCl_{4}, otro ácido Lewis, o triflato trimetilsilil
en un disolvente orgánico tal como dicloroetano, acetonitrilo, o
cloruro de metileno, para proporcionar el
dioxolano-nucleósido enantioméricamente puro.
Los nucleósidos de dioxolano enantioméricamente
puros son agentes activos de VIH, que son significativamente más
efectivos antes de preparar las mezclas racémicas de los
compuestos. La actividad anti-viral de los
compuestos es sorprendente a la luz de la teoría generalmente
aceptada que dice que las partículas o fracciones en la
conformación endo, incluyendo estos dioxolanos, no son agentes
antivirales efectivos. Además, los nucleósidos de dioxolano
enantioméricamente puros son menos tóxicos que la mezcla racémica
de nucleósidos porque se ha eliminado el isómero que ocurre de
manera no natural.
El producto puede emplearse como una herramienta
de investigación para estudiar la inhibición de VIH in vitro
o puede administrarse en una composición farmacéutica para inhibir
el crecimiento de VIH in vivo.
La Figura 1 es una ilustración de las
estructuras químicas de
(\pm)-1-[(2\beta,4\beta)-2-(hidroximetil}-4-dioxolanil]timina
(dioxolano-T) y
(\pm)-1-[(2\beta,4\beta)-2-(hidroximetil)-4-(1-3-tioxolano)]timina
(BCH-189).
La Figura 2 es una ilustración de un método de
síntesis de
B-D-(-)-dioxolano-timina
enantioméricamente puro.
Como aquí se emplea, el término "protegido"
se refiere a una fracción o partícula que ha sido colocada en un
grupo funcional de una molécula para prevenir reacciones
adicionales de la fracción durante la derivación de otra porción de
la molécula. Los grupos protectores, en particular para el oxígeno
y nitrógeno, son muy conocidos por aquellos expertos en la técnica
de la química orgánica.
El término "1,3-dioxolano
nucleósido" como aquí se emplea se refiere a un derivado
nucleósido como se muestra en las Figuras 1 y 2, donde
1,3-dioxolano está enlazado con una base
heterocíclica, normalmente una base purina o pirimidina, a través
de un carbono C5 oxatiolano (que se convierte en carbono C1' en el
nucleósido).
Al preparar nucleósidos de dioxolano
enantioméricamente puros, debe tenerse especial cuidado en evitar
fuertes condiciones ácidas ya que podrían romper o rajar el aro de
dioxolano. Las reacciones deberían llevarse a cabo, si es posible,
en condiciones básicas o neutrales, y cuando sean necesarias
condiciones ácidas, el tiempo de reacción debería minimizarse.
El material inicial clave para la síntesis de
B-D(-)-nucleósidos de dioxolano
enantioméricamente puros es 1,6-anhidromanosa
(compuesto 1, Figura 2). Este azúcar contiene toda la
estereoquímica necesaria para el producto final enantioméricamente
puro (ver por ejemplo, producto 11, Figura 2), incluyendo la
correcta configuración diastomérica en torno a la posición 1 del
azúcar (que se convierte en la posición 4' en el nucleósido formado
más tarde). 1,6-Anhidromanosa puede prepararse de
acuerdo con los procedimientos descritos en Knauf, A.E.; Hann, R.M.;
Hudson, C.S. J. Am. Chem. Soc., 1941, 63, 1447; and Zottola, M.A.;
Alonso, R.; Vite, G.D.; Fraser-Reid, B. J. Org.
Chem., 1989, 54, 6123. Antes las síntesis de nucleósidos de
dioxolano han usado mezclas racémicas de materiales iniciales para
la preparación de fracción de ribosa. Cuando las síntesis comienzan
con una mezcla racémica de reagentes, mezclas racémicas no deseadas
de productos de nucleósido enantiomérico se han producido. Las
mezclas son muy difíciles de separar y en gran medida aumentan el
costo del producto final. Además, la inclusión de isómeros que
ocurren de manera no natural aumenta la toxicidad del producto.
La 1,6-anhidromanosa se
convierte en su derivado de isopropilideno con dimetoxipropano y
ácido p-toluensulfónico, que sin aislamiento, se
benzoila en la posición 4 con el compuesto 2 (ver Figura 2). Un
grupo acil también puede usarse para proteger la posición 4. El
grupo de isopropilideno de compuesto 2 se retira posteriormente por
una cantidad catalítica de un ácido como ácido sulfúrico, ácido
hidroclórico, ácido fórmico, ácido trifluoroacético, ácido
sulfámico, en dioxano acuoso 60% u otro disolvente orgánico
adecuado a un rango de temperatura de aproximadamente 0 a 50°C para
dar
(-)-1,6-anhidro-4-0-benzoilo-\beta-D-manopiranosa
en elevada producción como un sólido blanco.
En el siguiente paso, el glicol de
(-)-1,6-anhidro-4-0-benzoil-\beta-D-manopiranosa
se parte oxidativamente mediante el tratamiento con NaIO_{4} en
H_{2}O/EtOH (1:1) durante una hora a temperatura ambiente para
producir el dialdehído correspondiente. El treaacetato principal
puede usarse también como el reagente oxidante para esta reacción.
El dialdehído se reduce inmediatamente in situ con cualquier
agente reductor adecuado, incluyendo NaBH_{4}, disobutilaluminio
hídrido (DIBAL-H), borohidrido de litio
(LiBH_{4}), o sodio bis
(2-metoxietoxi)-hidrido de aluminio
(Red-Al) a aproximadamente temperatura ambiente o
temperatura inferior. Bajos las condiciones de la reacción, el
compuesto 4 isomeriza mediante migración de benzoilo a una posición
primaria para producir
(2R,4R)-4-(2-benzoxi-1-hidroxietil)-2-(hidroximetil)-dioxolano
(compuesto 5, Figura 2).
Las posición 2 del dioxolano se protege
posteriormente con un grupo protector adecuado de oxígeno, por
ejemplo, un grupo silil trisustituido, como trimethilsilil,
dimethilhexilsilil, t-butildimethilsilil,
t-butildiphenilsilil, tritil, grupo alquil, grupos
acil como acetil, propionil, benzoilo, p-NO_{2}
benzoilo, o toluil, methilsulfonil, o
p-toluilsulfonil. Un grupo protector preferente es
t-butildifenilsilil. Después de proteger la
posición 2 del dioxolano, el grupo benzoilo se retira de la
posición 2-hidroxietil con una base fuerte tal como
metóxido sódico o amoniaco en metanol a aproximadamente 0 a 50°C
para producir
(-)-(2R,4R)-2-(protegido-0-metil)-4-(1,2-dihidroxietil)-dioxolano
(compuesto 6, Figura 2) en elevada producción.
En el siguiente paso, el grupo
1,2-dihidroxietil en la posición 4 del dioxolano se
convierte en un ácido carboxílico con un agente oxidante como
NaIO_{4}/RuO_{2}, o tetraacetato de plomo, a aproximadamente 0
a 50°C para producir (+)-(2R,4R)-2-(oximetil
protegido)-4-carboxildioxolano (ver
compuesto 7, Figura 2).
Una reacción modificada Hunsdiecker (Dhavale,
D.; et al.; Tetrahedron Lett., 1988, 29, 6163) se lleva a
cabo posteriormente en acetato etílico con
Pb(OAc)_{4} para convertir
(+)-(2R,4R)-2-(oximetil
protegido)-4-carboxildioxolano en
los correspondientes intermediarios claves (2R,4R)- y
(2R,4S)-4-acetoxi-2-(oximetil
protegido)-dioxolano (ver compuesto 8, Figura 2) en
buena producción.
En el siguiente paso de este proyecto de
reacción, el dioxolano enantioméricamente puro preparado como se ha
descrito en la Sección A se condensa con una base protegida en la
presencia de triflato trimetilsilil (trifluorometanesulfonato
trimetilsilil) de un ácido Lewis en un disolvente seco
orgánico.
Puede emplearse cualquier compuesto que contenga
un nitrógeno que sea capaz de reaccionar con un centro de
deficiencia de electrón en la reacción de condensación. Las bases
de purina incluyen adenina, hipoxantina,
N^{6}-alquilpurinas,
N^{6}-bencilpurina,
N^{6}-halopurina, y guanina. Las bases de piridina
incluyen timina, citosina, 6-azapirimidina,
2-mercaptopirimidina, y uracil. Una base de timina
es preferible en una reacción de condensación llevada a cabo con un
derivado dioxolano, y las base de citosina es preferible cuando la
reacción de condensación se lleva a cabo con un
1,3-tioxolano.
Los grupos funcionales de oxígeno y nitrógeno
sobre la base heterocíclica deberían protegerse antes de la
condensación con azúcar. Los grupos protectores son bien conocidos
por aquellos expertos en la técnica, e incluyen trimetilsilil,
dimetilhexilsilil, t-butildimetilsilil, y
t-butildifenilsilil, tritilmetil, grupos alquil,
grupos acil (alquil bajo-C(O)) como acetil y
propionil, metilsulfonil, y p-toluilsulfonil.
Los catalizadores Friedel-Crafts
(ácidos Lewis) que pueden usarse en la reacción de condensación
incluyen SnCl_{4}, ZnCl_{4}, TiCl_{4}, AlCl_{3},
FeCl_{3}, BF_{3}-dietiléter, y BCl_{3}. Estos
catalizadores requieren condiciones anhidras porque la presencia de
agua reduce su actividad. Los catalizadores también se inactivan en
la presencia de disolventes orgánicos con hidrógenos activos como
alcoholes y ácidos orgánicos. Los catalizadores normalmente se
emplean en disolventes como disulfuro de carbono, cloruro de
metileno, nitrometano, 1,2-dicloroetano, benceno,
tolueno, dimetilformadida, tetrahidrofuran, dioxano, o
acetonitrilo. El cloruro de aluminio anhidro no es soluble en
disulfuro de carbono. Niedballa, et al., J. Org. Chem. 39,
25 (1974). El catalizador preferente es SnCl_{4}. El disolvente
preferente es 1,2-dicloroetano. El triflato
trimetilsilil puede usarse bajo las mismas condiciones descritas
anteriormente para los catalizadores
Friedel-Crafts. La reacción procede en un rango de
temperatura que oscila entre -10°C y 200°C.
La elección de un catalizador para la
condensación afectará el radio del producto final \alpha al
producto nucleósido \beta. Por ejemplo, la condensación del
intermediario (2R,4R)- y
(2R,4S)-4-acetoxi-2-(butildifenilsilioximetil)
dioxolano (compuesto 8, Figura 2) con timidina de silil en la
presencia de triflato trimetilsilil en CH_{2}Cl_{2} dio una
mezcla de
(-)-1-[(2R,4R)-2-(t-butildifenilsililoximetil)-4-dioxolanil]timina
9-\beta (45%) y
(+)-1-[(2R,4S)-2-(t-butildifenilsiloximetil)-4-dioxolanil]timina
10-\alpha (29%). Sin embargo, la reacción con
SnCl_{4} produjo exclusivamente isómero \beta 9 con cantidades
de vestigios de isómero \alpha 10 detectable en TLC.
En el paso final de este método de preparación
de nucleósidos enantioméricamente puros
(-)-\beta-D-dioxolano,
la posición 5'-0 del nucleósido se desprotege. La
desililación puede llevarse a cabo con una variedad de reagentes,
que incluyen ácido acético, ácido trifluoroacético, fluoruro de
hidrógeno, fluoruro n- tetrabutilamonio, fluoruro de potasio y
piridina HCl. Por ejemplo, la desililación de los compuestos 9 y 10
con fluoruro tetrabutilamonio dio los nucleósidos libres deseados
11 y 12, respectivamente (Figura 2). El ácido acético es preferible
para uso a escala comercial porque no es caro. Otros reagentes para
la desililación son aquellos conocidos por los expertos en la
técnica. La desililación se realiza en ácido o base. Éteres
5-0 pueden partirse con BCl_{3} o yoduro
trimetilsilil.
El método de preparación de nucleósidos
enantioméricamente puros
(-)-\beta-D-dioxolano
se ilustra además en el siguiente ejemplo activo para la
preparación de
(-)-1-[(2\beta,4\beta)2-(hidroximetil)-4-dioxolanil]timina,
referido como
(-)-\beta-D-dioxolano-T.
La enumeración de compuestos en los ejemplos activos se refieren a
las estructuras establecidas en la Figura 2.
1,6-anhidro-\beta-D-manopiranosa
(compuesto 1) se mezcló con acetona (800 ml) y etanol (300 ml) y se
agitó durante aproximadamente treinta minutos hasta que sólo quedó
un sólido libre de flujo. A continuación se añadieron
dimetoxipropano (300 ml), y ácido
p-toluenesulfónico (5 g), y la mezcla se agitó
durante 2 horas.
La mezcla de reacción se hizo a continuación
básica con trietilamina (pH 8), y se filtró para eliminar el
material blanco sólido. Los disolventes se evaporaron, y el residuo
se puso en acetato de etilo y se cristalizó para obtener 4 gramos
de producto 2,3-isopropilidenado como agujas
claras.
La solución de
1,6-Anhidro-2,3-isopropilideno-4-0-benzoil-\beta-D-manopiranosa
(5.01 g, 0.025 mol) en piridina (40 ml) se añadió en forma de gotas
a cloruro de benzoilo (3.74 ml, 0.062 mol) a 0°C. La mezcla se
agitó durante 45 minutos a 0°C. Posteriormente, se añadió hielo a
la mezcla de la reacción para retirar el exceso de cloruro de
benzoilo. El disolvente se evaporó bajo aspiración y el residuo se
disolvió en acetato etilo (200 ml). La capa orgánica se lavó con
agua, sat. NaHCO_{3} y salmuera. El material resultante se secó
sobre MgSO_{4}, se filtró y a continuación se evaporó para dar
(-)-1,6-Anhidro-2,3-isopropilideno-4-0-benzoil-\beta-D-manopiranosa
en producto crudo (compuesto 2, 8.7 g) como sólido amarillento.
A una solución de
1,6-Anhidro-2,3-isopropilideno-4-0-benzoil-\beta-D-manopiranosa
2 (10.0 g, 32.6 mol) en 60% dioxano acuoso (820 ml) se le añadió
H_{2}SO_{4} concentrado (3.36 ml). La mezcla se agitó a
70-80°C durante 15 horas y después se enfrió en un
baño de hielo neutralizado con NaHCO_{3} y se concentró hasta que
quedó la mitad del volumen original. La solución se extrajo a
continuación con acetato etilo y después se combinaron las capas
orgánicas con solución NaHCO_{3} saturado y agua, se secó, y se
evaporó para dar 3 como un sólido blanco. El sólido se cristalizó a
partir de CH_{2}Cl_{2}-n-hexano
para producir 3 (7.4 g, 85.3%) como blanco sólido:
[\alpha]^{25} D-154.7° (C, 0.21 MeOH);
^{1}H NMR (DMSO-\delta_{6}): \delta
3.56-4.61 (m, 5H, 2,3,5,6-H), 4.82
(d, J=8.1 Hz, 1 H, OH D_{2}O intercambiable), 5.02 (s, 1 H,
4-H), 5.09 (d, J=3.7 Hz, 1H, OH, D_{2}O
intercambiable), 5.28 (s, 1 H, 1-H),
7.46-8.05 (m, 5H, Ar-H); IR (KBr)
3410, 1710 cm^{-1}; Anal. Calcd para C_{13}H_{14}O_{6}:C,
58.64; H, 5.31. Encontrado: C, 58.51; H, 5.34.
A una solución de 3 (7.4 g, 27.8 mol) en 95%
etanol (200 ml) se añadió una solución de NaIO_{4} (6.54 g, 30.7
mol) en agua (200 ml). La mezcla se agitó a temperatura ambiente
durante 1 horas. Después de la comprobación para asegurarse de la
completa conversión de diol a dialdehído mediante cromatografía de
capa fina, la mezcla de reacción se concentró a la mitad del volumen
original. Se añadió metanol (200 ml) al residuo y la mezcla se
enfrió a 50°C. El borohidrido de sodio (4.2 g, 111.0 mol) se añadió
a la mezcla en manera de porciones durante 5 minutos y la mezcla se
agitó a 50°C durante 10 minutos, se neutralizó con ácido acético
glacial y se concentró para producir 3 crudo como aceite amarillo.
El aceite se purificó mediante cromatografía de columna sobre gel
de sílice para producir 3 puro como aceite incoloro, que se
cristalizó de dietil éter/n-hexano para producir 5
(6.12 g, 82%) como blanco sólido: [\alpha]^{25}
D-18.5° (C, 0.20 metanol); ^{1}H NMR
(DMSO-\delta_{6}): \delta 3.47 (dd, J=5.9,
3.7 Hz, 2 H, CH_{2}OH), 3.72-4.14 (m, 4H, 4,
5-H y CHOH), 4.27-4.95 (m, 2H,
CH_{2}OBz), 4.81-4.95 (m, 2-H y
pri OH), 5.43 (d, J=5.5 Hz, 1 H, sec OH, D_{2}O intercambiable),
7.43-8.09 (m, 5H, Ar-H); Anal.
Calcd para C_{13}H_{16}O_{6}: C, 58.19; H, 6.02. Encontrado:
C, 58.09; H, 6.01.
A una solución 3 (2.8 g, 10.4 mol) e imidazola
(2.04 g, 30.0 mol) en dimetilformadida (40 ml) se añadió cloruro
t-butildifenilsilil (3 ml, 11.5 mmole). La mezcla
se agitó a temperatura ambiente durante 2 horas. La mezcla de
reacción se evaporó para producir un aceite amarillo, que se
purificó mediante cromatografía de columna sobre gel de sílice para
producir 4 (4.48 g, 85%) como un aceite incoloro;
[\alpha]^{25} D-14.2° (C, 0.26 metanol);
^{1}H NMR (DMSO-\delta_{6}): \delta 1.00
(s, 9H, t-Bu), 3.68-3.87 (m, 3H,
CH_{2}OTBDPS y CHOH), 3.98-4.16 (m, 3H,
4,5-H), 4.20-4.55 (m, 2H,
CH_{2}OBz), 5.07 (t, J=3.3 Hz, 1 H, 2-H), 5.47
(d, J-5.7 Hz, 1 H, OH, D_{2}O intercambiable),
7.40-8.33 (m, 10H, Ar-H); Anal.
Calcd para C_{29}H_{34}O_{6}Si: C, 68.73; H, 6.79.
Encontrado: C, 68.86; H, 6.83.
A una solución de
(-)-(2R,4R)-4-(2-benzoxi-1-iydroxietil)-2-(t-butildifenilsililoxi-metil)-dioxolano
(2.52 g, 5.0 mmole) en metanol (40 ml) se añadió 0.078 M solución
de metóxido de sodio (7.3 ml) en metanol. La mezcla se agitó a
temperatura ambiente durante dos horas. La mezcla se neutralizó con
ácido acético y se concentró. El residuo se dividió entre acetato
etilo y agua, y la capa acuosa se extrajo con acetato etilo. Las
capas orgánicas combinadas se lavaron con una solución saturada de
NaHCO_{3} y después con agua, y a continuación se secó, evaporó,
y purificó mediante cromatografía de columna sobre gel de sílice
para producir 6 (1.9 g, 95%) como aceite incoloro:
[\alpha]^{25} D-2° (C, 0.25 MeOH);
^{1}H NMR (DMSO-\delta_{6}): \delta 1.00
(s, 9H, t-Bu), 3.40-3.52 (m, 3H,
CH_{2}OH y CHOH), 3.64 (d, J=3.7 Hx, 2H, CH_{2}OTBDPS),
3.82-3.95 (m, 3H, 4.5-H), 4.49 (t,
J-5.3 Hz, 1 H, pri OH, D_{2}O intercambiable),
4.82 (d, J=5.1 Hz, 1H, sec OH, D_{2}O intercambiable), 5.01 (t,
J-3.7 Hz, 1H, 2-H),
7.36-7.71 (m, 10H, Ar-H); Anal.
Calcd para C_{22}H_{33}H_{30}O_{5}Si: C, 65.63; H, 7.53.
Encontrado: C, 65.72; H, 7.52.
A una solución de 6 (1.6 g, 4.0 mmole) en
CH_{3}CN (8 ml), CCl_{4} (8 ml) y H_{2}O (12 ml) se añadió
NaIO_{4} (3.59 G, 16.8 mmole) e hidrato RuO_{2} (8.5 mg). La
mezcla se agitó vigorosamente a temperatura ambiente durante 5
horas. Se añadió cloruro de metileno (40 ml) a la mezcla. La capa
orgánica se separó. La capa acuosa se extrajo con CH_{2}Cl_{2}.
Las capas orgánicas combinadas se lavaron con agua, se filtraron a
través de una almohadilla Celite y a continuación se concentró para
producir crudo 7 (1.2 g, 77.4%) como aceite negro, que se empleó en
la siguiente reacción sin purificación adicional. Para fines
analíticos, el crudo 7 se purificó mediante cromatografía de
columna sobre gel de sílice para producir 7 como una espuma blanca:
[\alpha]^{25} D + 15.7° (C, 0.28 MeOH); ^{1}H NMR
(DMSO-\delta_{6}): \delta 0.99 (s, 9H,
t-Bu), 3.43-4.05 (m, 4H,
5-H y CH_{2}OTBDPS), 4.25 (t, J=6.8 Hz, 1H,
4-H), 5.04 (dd, J=5.1, 3.7 Hz, 1 H,
2-H), 7.38-7.72 (m, 10H,
Ar-H).
A una solución de 7 (0.46 g, 1.14 mmole) en
acetato etilo (10 ml) se añadió piridina (0.09 ml, 1.25 mmole) y
Pb(OAc)_{4} (0.66 g, 1.49 mmole). La mezcla se
agitó a temperatura ambiente durante 15 horas bajo N_{2}, y se
filtró a través de una almohadilla Celite, y a continuación se
concentró y se purificó mediante cromatografía de columna sobre gel
de sílice para producir 8 (0.29 g, 0.6 mmole) como un aceite
incoloro: ^{1}H NMR (CDCl_{3}) \delta 1.06 y 1.10 (s, 9H,
t-Bu), 1.92 y 2.06 (s, 1 H, CH_{3}),
3.71-4.24 (m, 4H, 5-H y
CH_{2}OTBDPS), 5.25 y 5.38 (t, J=4.3 y 3.3 Hz cada uno, 1 H,
2-H), 6.27-6.41 (m, 1 H,
4-H), 7.20-7.72 (m, 10H,
Ar-H); IR (KBr) 3400, 1620 cm^{-1}.
A una suspensión de timina (0.15 g, 1.2 mmole)
en haxametildisilazano (10 ml) se añadió cantidad catalítica de
(NH_{4})_{2}SO_{4}, y la mezcla se sometió a reflujo
durante 2 horas. La solución clara obtenida se concentró para
producir timina de sílice como un aceite incoloro. Una solución de
8 (0.24 g, 0.6 mmole) en CH_{2}Cl_{2} (5 ml) se añadió y la
mezcla se enfrió a 5°C. A la mezcla enfriada se añadió triflato de
trimetilsilil (0.23 ml, 1.2 mmole), y la mezcla se agitó a
temperatura ambiente durante 1 hora bajo N_{2}. Una solución
saturada de NaHCO_{3} (20 ml) se añadió a la mezcla, y la mezcla
se agitó de nuevo a temperatura ambiente durante 30 minutos. La
capa orgánica se separó a continuación y la capa acuosa se extrajo
con CH_{2}Cl_{2}. La capa orgánica combinada se lavó con
solución saturada NaHCO_{3} y agua, se secó, concentró y separó
mediante cromatografía de columna sobre gel de sílice para producir
9 (0.125 g, 44.6%) como espuma blanca y 10 (0.08 g, 28.6%) como
espuma blanca: 9 (forma-\beta);
[\alpha]^{25}D - 6.98° (C 0.43, MeOH); ^{1}H NMR
(CDCl_{3}) \delta 1.08 (s, 9H, t-Bu), 1.67 (s,
3H, CH_{3}), 3.92 (d, J=3.2 Hz, 2H, CH_{2}OTBDPS), 4.14 (d,
J=4.0 Hz, 2H, 5- H), 5.06 (t, J=3.2 Hz, 1 H, 2-H),
6.36 (t, J+4.0 Hz, 1 H, 4-H),
7.26-7.75 (m, 10H, Ar-H), 9.51 (bnr
s, 1 H, H=NH): UV (MeOH) \lambdamax 265.0 (pH 2); 264.4 nm (pH
11); Anal. Calcd para C_{25}H_{30}O_{5}N_{2}Si: C, 64.34;
H, 6.49; N, 6.00. Encontrado C, 64.28; H, 6.51; N, 5.98: 10
(forma-\alpha); [\alpha]^{25}D+ 11.3°
(C 0.23, MeOH); ^{1}H NMR (CDCl_{3}) \delta 1.08 (s, 9H,
t-Bu), 1.94 (d, J = 1.2 Hz, 3H, CH_{3}), 3.70 (d,
J=3.2 Hz, 2H, CH_{2}OTBDPS), 4.01 (dd, J=9.5, 2.3 Hz, 1 H, 5H),
4.35 (dd, J=9.5, 5.3 Hz, 1 H, 5-H), 5.55 (t, J=3.2
Hz, 1 H, 2-H), 6.32 (dd, J=5.3, 2.3 Hz, 1 H,
4-H), 7.17 (d, J=1.2 Hz, 1H, 6'-H),
7.37-7.74 (m, 10H, Ar-H), 9.57 (br
s, 1H, NH); UV (MeOH) \lambdamax 265.0; (pH 2); 264.5 nm (pH 11);
Anal. Calcd para C_{25}H_{30}O_{5}N_{2}Si:C, 64.34; H,
6.49; N, 6.00. Encontrado C, 64.23; H, 6.51; N, 5.93.
A una solución de 9 (93.3 mg, 0.2 mmole) en
tetrahidrofuran (THF) (3 ml) se añadió a 1.0 M solución de
tetra-n-butilamonio fluoruro en THF
(0.24 ml, 0.24 mmole) y la mezcla se agitó a temperatura ambiente
durante 1 horas. La mezcla a continuación se concentró y purificó
mediante cromatografía de columna sobre gel de sílice para producir
11 (42 mg, 92.1%) como sólido blanco:
[\alpha]^{25}D-18.8° (C 0.17, MeOH);
^{1}H NMR (DMSO-d6) \delta 1.75 (d, J=1.2 Hz,
3H, CH_{3}), 3.63 (dd, J+6.0, 2.6 Hz, 2H, CH_{2}OH), 4.03 (dd,
J=9.9, 5.5 Hz, 1 H, 5-H), 4.22 (dd, J=9.9, 2.0 Hz,
1 H, 5- H), 4.90 (t, J=2.6 Hz, 1 H, 2-H), 5.16 (t,
J-t.0 Hz, 1 H, OH), 6.21 (dd, J=5.5, 2.0 Hz, 1 H,
4-H), 7.67 (d, J=1.2 Hz, 1 H, 6'-H),
11.27 (br s, 1 H NH); UV (H_{2}) max 266.0 (\varepsilon 10757);
266.5 (\varepsilon 9894) (pH 2); 266.3 (\varepsilon 8397) (pH
11); Anal. Calcd para C_{9}H_{12}O_{5}N_{2}: C, 47.36; H,
5.31; N, 12.28. Encontrado: c, 47.28; H, 5.34; N, 12.29.
La desprotección de 10 (60 mg, 0.13 mmole) de
acuerdo con el mismo procedimiento como el descrito anteriormente
para 11 que produjo 12 (26 mg, 87.6%) como una espuma blanca:
[\alpha]^{25}D + 10.7° (C 0.15, MeOH); ^{1}H NMR
(DMSO-d6) \delta 1.79 (s, 3H, CH_{3}), 3.43 (dd,
J=6.0, 3.7 Hz, 2H, CH_{2}OH), 4.02 (dd, J=9.5, 3.3 Hz, 1 H,
5-H), 4.28 (dd, J=9.5, 5.6 Hz, 1 H,
5-H), 5.00 (t, J=6.0 Hz, 1 H, OH), 5.47 (t, J=3.7
Hz, 1 H, 2-H), 6.17 (dd, J=5.6, 3.3 Hz, 1H,
4-H), 7.43 (d, J=1.2 Hz, 1H, 6'- H), 11.32 (br s, 1
H NH); UV (H_{2}O) \lambdamax 266.5 (\varepsilon 9454); 266.5
(\varepsilon 9199) (pH 2); 266.3 (\varepsilon 6925) (pH=11);
Anal. Calcd para C_{9}H_{12}O_{5}N_{2}; C, 47.36; H, 5.31;
N, 12.28. Encontrado: C, 47.22; H.5.32; N,
12.16.
12.16.
A diferencia del informe previo de que
\beta-D-(\pm)-dioxolanotimina
tiene poca eficacia contra VIH en células ATH8, la forma
enantioméricamente pura \beta 11 demostró una potente actividad
anti-VIH (EC50 = 0.3 \muM). Resultó sorprendente
descubrir que
\beta-D-(\pm)-dioxolano-T
enantioméricamente puro tiene una actividad anti-VIH
bastante mayor que la mezcla racémica del compuesto. Esta
diferencia podría explicarse en base a la tasa de fosforilización de
11 en estos sistemas. Tal y como se esperaba, el isómero \alpha
12 no mostró ninguna actividad VIH significativa.
Los nucleósidos
\beta-D-(-)-dioxolano pueden
usarse como herramientas de investigación para inhibir el
crecimiento de VIH in vitro o pueden administrarse
farmacéuticamente para inhibir el crecimiento de VIH in
vivo.
La habilidad de nucleósidos
\beta-D-(-)-dioxolano para inhibir
VIH puede medirse mediante varias técnicas experimentales. La
técnica aquí usada, y descrita con detalle a continuación, mide la
inhibición de réplica viral en células mononucleares periféricas de
sangre humana (PBM) estimuladas por fitohemaglutinina (PHA)
infectadas con VIH-1 (cepa LAV). La cantidad de
virus producido se determina midiendo la enzima de transcriptasa
inversa codificada por el virus. La cantidad de enzima producida se
compara con un control VIH.
El método se describe con detalle a
continuación.
- A.
- Células PBM de 3 días de vida estimuladas con fitohemaglutinina (10^{6} células/ml) de donantes sanos seronegativos de hepatitis B y VIH-1 se infectaron con VIH-1 (cepa LAV) en una concentración de aproximadamente 100 veces el 50% de la dosis infecciosa de cultivo de tejido (TICD 50) por ml y se cultivó en presencia y ausencia de varias concentraciones de compuestos antivirales.
- B.
- Aproximadamente 45 minutos después de la infección, el medio, con el compuesto a ser testado (2 veces la concentración final en el medio) o sin el compuesto, se añadió a los matraces (5 ml; volumen final 10 ml). Se uso AZT como un control positivo.
- C.
- Las células se expusieron al virus (aproximadamente 2 x 10^{5} dpm/ml, tal y como se determinó por el ensayo de transcriptasa inversa) y a continuación se colocaron en una incubadora de CO_{2}. Se obtuvo VIH-1 (cepa LAV) del Centro para Control de Enfermedades, Atlanta, Georgia. Los métodos empleados para cultivo de células PBM, cosecha del virus y determinación de actividad transcriptasa inversa se describieron en McDougal et al. (J. Immun. Meth. 76, 171-183, 1985) y Spira et al. (J. Clin. Meth. 25, 97-99, 1987), excepto que la zona de hongos no se incluyó en el medio (ver Schinazi et al., Antimicrob. Agents Chemother. 32, 1784-1787 (1988)). La actividad transcriptasa inversa en el control infectado con virus fue de aproximadamente 2 x 10^{5} dpm por ml. Los valores en blanco y del control célula no infectada fueron aproximadamente 300 y 1,000 dpm, respectivamente.
- Resultados similares se obtuvieron cuando el Paso C se llevó a cabo antes que el paso B.
- D.
- El día 6, las células y los sobrenadantes se transfirieron a un tubo de 15 ml y se centrífugo a aproximadamente 900 g durante 10 minutos. Se retiraron 5 ml de sobrenadante y el virus se concentró mediante centrifugación a 40,000 rpm durante 30 minutos (Beckman 70.1 Ti rotor). La bola de virus solubilizado se procesó a continuación para determinar los niveles de transcriptasa inversa. Los resultados se expresan en dmp/ml de sobrenadante probado.
- La concentración media efectiva (EC_{50}) para (-)-1-[(2\beta,4\beta)-2-(hidroximetil)-4-dioxolanil]timina en células PBM se midió como 0.2 \muM. Esta actividad se compara favorablemente con 2',3'-dideoxiadenosina (DDA, EC_{50} = 0.91 \muM), 3'-ácido-2',3'-dideoxiuridina (AZDU, EC_{50} = 0.18-0.46 \muM), y 3'-dideoxitimidina (DDT, EC_{50} = 0.17 \muM), que son compuestos estructuralmente similares que están sufriendo test de fase clínica en el FDA.
Células PBM no infectadas estimuladas con
mitogen (3.8 x 10^{5} células/ml) se cultivaron en la presencia y
en la ausencia de condiciones farmacológicas similares a aquellas
usadas para el ensayo antiviral descrito anteriormente. Las células
se contaron después de 6 días usando un hemacitómetro y el método
de exclusión del método del Azul Tripón, tal y como lo describe
Schinazzi et al., Antimicrobial Agents And
Chemotheraphy, 22(3), 499(1982). El IC_{50} es
la concentración de compuesto que inhibe el 50% de crecimiento
celular normal.
El IC_{50} de
(-)-1-[(2\beta,4\beta)-2-(hidroximetil)-4-dioxolanil]timina
se midió como más de 100 \muM, indicando que el compuesto no era
tóxico en células PBM no infectadas evaluadas hasta 100 \muM.
Los humanos que sufren enfermedades causadas por
infección de VIH pueden tratarse administrando al paciente una
cantidad efectiva de
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósidos
o sus sales en presencia de un portador o diluyente
farmacéuticamente aceptable. Los materiales activos pueden
administrarse mediante cualquier ruta que resulte adecuada, por
ejemplo, oralmente, parentalmente, ruta intravenosa, ruta
intradérmica, ruta subcutánea, o tópicamente, en forma líquida o
sólida.
El compuesto activo se incluye en el portador o
diluyente farmacéuticamente aceptable en una cantidad suficiente
como para enviar a un paciente una cantidad terapéuticamente
efectiva del compuesto para inhibir réplica de VIH in vivo
sin provocar serios efectos tóxicos en el paciente tratado.
Mediante "cantidad inhibidora de VIH" se entiende una cantidad
de ingrediente activo suficientes como para ejercer un efecto
inhibidor de VIH tal y como se mide por, por ejemplo, unos ensayos
tales como los aquí descritos.
Estas preparaciones deberían producir una
concentración de suero de ingrediente activo de aproximadamente
entre 0.2 a 40 \muM. Una tasa de concentración preferente es
entre 0.2 y 20 \muM y más preferentemente entre 1 y 10
\muM.
\muM.
Las composiciones farmacéuticas deberían
proporcionar una dosis de entre 1 a 60 miligramos de compuesto por
kilogramo de peso corporal por día. La concentración de compuesto
activo en la composición del fármaco dependerá de las tasas de
absorción, inactivación, y excreción del fármaco así como de otros
factores conocidos por aquellos expertos en la técnica. Debe
observarse que los valores de dosis también variarán con la
severidad de la condición que se pretende aliviar. Además se
entiende que para cada sujeto particular, deber ajustarse
diferentes dosis específicas a lo largo del tiempo de acuerdo con
las necesidades del individuo y el juicio profesional de la persona
que está administrando o supervisando la administración de las
composiciones, y teniendo en cuenta que las tasas de
concentraciones aquí descritas son sólo ejemplares y no pretenden
limitar el alcance de la práctica de la composición reivindicada.
El ingrediente activo pude administrarse una sola vez, o puede
dividirse en un número de pequeñas dosis para administrarse en
varios intervalos de tiempo.
Un modo preferente de administración del
compuesto activo es la ruta oral. Las composiciones orales
generalmente incluyen un diluyente inerte o un portador comestible.
Con el fin de administración oral terapéutica, el compuesto activo
puede incorporarse con excipientes y usarse en forma de pastillas o
cápsulas. Los agentes de enlace farmacéuticamente compatibles, y/o
materiales adyuvantes pueden incluirse como parte de la
composición.
Las pastillas, píldoras o cápsulas y similares
pueden contener cualquiera de los siguientes ingredientes, o
compuestos de una naturaleza similar: un aglutinante como celulosa
microcristalina, goma tragacanto o gelatina; un excipiente como
almidón o lactosa, un agente desintegrador como ácido algínico,
primogel, o almidón de maíz; u n lubricante o estearato de magnesio
o sterotes; un glidante como dióxido de silicona coloidal; o un
agente saborizante como menta, salicilato de metil, o saborizante
de naranja.
Cuando la forma de unidad de dosis es una
cápsula, puede contener, además del material anteriormente
mencionado, un portador líquido como aceite graso. Además, las
formas de unidad de dosis pueden contener otros materiales que
modifican la forma física de la unidad de dosis, por ejemplo, capas
de azúcar, laca, u otros agentes entéricos.
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósidos
o sus sales pueden administrarse como un componente de un elixir,
suspensión, jarabe, galleta, goma de mascar o similar. Un jarabe
puede contener, además de los compuestos activos, sacarosa como
agente endulzante y ciertos conservantes, colorantes y
saborizantes.
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósidos
o sus sales pueden también mezclarse con otros materiales activos
que no afecten la acción deseada, o con materiales que complementen
la acción deseada, como antibióticos, antimicóticos,
antiinflamatorios, u otros antivirales, incluyendo otros compuestos
nucleósidos anti-VIH.
Soluciones o suspensiones empleadas para
aplicación parenteral, intradérmica, subcutánea, o tópica pueden
incluir los siguientes componentes: un diluyente estéril como agua
para inyección, solución salina, aceites fijados, glicoles de
polietileno, glicerina, glicol de propileno o otros disolventes
sintéticos; agentes antibacterianos como alcohol de bencilo o
parabenos de metil; antioxidantes como ácido ascórbico o bisulfito
de sodio; agentes quelatantes como ácido
etilenediaminetetraacético; búferes como acetatos, citratos o
fosfatos y agentes para el ajuste de tonicidad como cloruro de
sodio o dextrosa. La preparación parenteral puede adjuntarse en
ampollas, jeringuillas desechables o viales de múltiples dosis
hechos de cristal o plástico.
Si se administra por vía intravenosa, los
portadores preferentes son salina fisiológica o búfer fosfato
salina (PBS).
En una realización preferente, los compuestos
activos se preparan con portadores que protegerán el compuesto
contra eliminación rápida del cuerpo, como una formulación de
liberación controlada, incluyendo implantes y sistemas de envío
microcapsulado. Pueden emplearse polímeros biodegradables y
biocompatibles, tales como etileno acetato de vinilo,
polianhídridos, ácido poliglicólico, colágeno, poliortoesteres, y
ácido poliláctico. Los métodos para la preparación de tales
formulaciones resultarán aparentes para aquellos expertos en la
técnica. Los materiales también pueden obtenerse comercialmente en
Alza Corporation y Nova Pharmaceuticals, Inc. Las suspensiones
liposomales (incluyendo liposomas dirigidos a células infectadas
con anticuerpos monoclonales a antígenos virales) también son
preferentes como portadores farmacéuticamente aceptables. Estos
pueden prepararse de acuerdo con métodos conocidos por aquellos
expertos en la técnica, por ejemplo, como se describe en Patente
U.S N° 4,522,811 (que aquí se incorpora como referencia
íntegramente). Por ejemplo, las formulaciones de liposomas pueden
prepararse disolviendo lípidos apropiados (como stearoil fosfatidil
etanolamina, stearoil fosfatidil colina, aracadoil fosfatidil
colina, y colesterol) en un disolvente inorgánico que a
continuación se evapora, dejando atrás una fina capa de lípido seco
sobre la superficie del recipiente o envase. Una solución acuosa
del compuesto activo o sus derivados monofosfato, difostato, y/o
trifostato se introducen en el recipiente o envase. A continuación,
el recipiente o envase se gira con la mano para liberar el material
lípido de los lados del envase y para dispersar los agregados
lípidos, formando de este modo la suspensión liposomal.
Derivados mono, di, y trifosfatos de
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósidos
pueden prepararse de acuerdo con el procedimiento de Imai et
al., J. Org. Chem., 34(6),
1547-1550 (Junio 1969). Por ejemplo,
aproximadamente 100 mg de
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósidos
y aproximadamente 280 \muM de cloruro fosforil entran en reacción
con la agitación en 8 ml de acetato de etilo seco a aproximadamente
0°C durante alrededor de cuatro horas. La reacción se enfría con
hielo. La fase acuosa se purifica en una columna de carbón
activado, se eluye con 5% hidróxido de amonio en una mezcla 1:1 de
etanol y agua. La evaporación del eluyente da
amonio-(\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósido)-5'-monofosfato.
El difosfato puede prepararse de acuerdo con el
procedimiento de Davisson et al., J. Org. Chem.,
52(9), 1794-1801 (1987).
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósidos
pueden prepararse a partir del tosilato correspondiente, que pueden
prepararse, por ejemplo, reaccionando el nucleósido con cloruro
tosil en piridina a temperatura ambiente durante aproximadamente 24
horas, estimulando el producto de la manera usual (es decir,
lavándolo, secándolo y cristalizándolo).
\newpage
El trifosfato puede prepararse de acuerdo con el
procedimiento de Hoard et al., J. Am. Chem. Soc.,
87(8), 1785-1788 (1965). Por ejemplo,
\beta-D-(-)-dioxolano-nucleósido
se activa (haciendo imidazolida, de acuerdo con métodos conocidos
por aquellos expertos en la técnica) y tratando con amonio
pirofosfato tributil en DMF. La reacción da principalmente el
trifosfato del nucleósido, con algún monofosfato no reaccionado y
algún difosfato. La purificación por cromatografía de intercambio
de anión de una columna DAE es seguida por el aislamiento del
trifosfato, por ejemplo, como una sal tetrasodio.
Claims (7)
1. Un proceso para la preparación de un
nucleósido enantioméricamente puro
\beta-D-[(2\beta,4\beta)-2-(hidroximetil)-4-dioxolanil]
a partir de 1,6-anhidromanosa que comprende los
siguientes pasos:
- (i)
- convertir 1-6-anhidromanosa a su derivado (2,3)-isopropilideno;
- (ii)
- preparar (2R,4R) y (2R,4S)-4-acetoxi-2-(oximetil protegido)-dioxolano del derivado (2,3)-isopropilideno; y
- (iii)
- condensar el (2R,4R) y (2R,4R)-4-acetoxi-2-(oximetil protegido)-dioxolano del paso (i) con una base heterocíclica en la presencia de SnCl_{4}, otro ácido Lewis, o triflato trimetilsilil para formar un nucleósido enantioméricamente puro \beta-D-[(2\beta,4\beta)-2-(hydroxymethil)-4-dioxolanil].
2. El proceso de la reivindicación 1 que además
comprende la conversión de
(-)-1,6-anhidro-4-0-benzoil-2,3-isopropilideno-\beta-D-manopiranosa
a
(-)-1,6-anhidro-4-0-benzoil-\beta-D-manopiranosa
que a continuación se oxida para
(-)-(2R,4R)-4-(2-benzoxi-1-hidroxietil)-2-(hidroximetil)-dioxolano.
3. El proceso de la reivindicación 2, que además
comprende la protección de la posición 2-hidroxi
del dioxolano con un grupo protector de oxígeno.
4. El proceso de la reivindicación 3, donde el
grupo protector se selecciona del grupo consistente en
trimetilsilil, dimetilhexilsilil,
t-butildimetilsilil,
t-butildifenilsilil, tritil, grupos alquil, grupos
acil, benzoilo, p-NO_{2} benzoilo, toluil,
metilsulfonil, y p-toluilsulfonil.
5. El proceso de la reivindicación 3, que además
comprende la retirada del grupo benzoilo de la posición
2-hidroxietil para producir
(-)-(2R,4R)-2-(-O-metil-protegido)-4-(1,2-dihidroxietil)-dioxolano.
6. El proceso de la reivindicación 5, que además
comprende la oxidación de
(+)-(2R,4R)-2-(oximetil-protegido)-4-carboxidioxolano
para formar un compuesto seleccionado del grupo consistente en
(2R,4R)- y
(2R,4S)-4-acetoxi-2-(oximetil
protegido)-dioxolano.
7. El proceso de la reivindicación 6, que además
comprende la conversión de (2R,4R)- y
(2R,4S)-4-acetoxi-2-(oximetil
protegido)-dioxolano a un producto seleccionado del
grupo consistente en (2R,4R)- y
(2R,4S)-4-acetoxi-2-(oximetil
protegido)-dioxolano.
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