Способ получения йодпроизводных дезокситионуклеотидов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р11988824

1 с

/ г с.г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01.11. 79 (21) 2869154/23-04 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 1 5 01 83 . Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 1501.83

Р )М g+ э

С 07 Н 19/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК 547. 963, ° 07(088 8) В.П.Кумарев, В.С.Богачев, В.Ф.Кобзев, сср

Л.В.Баранова н Н.С.Кобзева

g мс,. с (72) Авторы изобретения с

Институт цитологии и генетики Сиб отделения AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОДПРОИЗВОДНЫХ

ДЕЗОКСИТИОНУКЛЕОТИДОВ

0,01.1 Р р-с,н„-х

Изобретение относится к способу получения йодпроизводных дезокситионуклеотидов общей формулы а ОВ

I где  — остаток тимина; N - анизоилцитоэнна, N - бензоиладенина, N — изобутирилгуанина;

Х вЂ” нитрил, карбамоил или N,N-дифенилкарбамоил.

Соединения, где Х вЂ” карбамоил или М,Х -дифенилкарбамоилрадикал, в литературе не описаны.

Йодпроиэводные дезокситионуклеотидов, указанной общей формулы I используются в качестве мономеров для химического синтеза олигодезокситионуклеотидов (1 1.

Известен способ получения литиевых солей 2,5 -дндезокси-5-йод-N-ацилнуклеозид-3 -$-2-цианэтилфосфотиоатов (формула I,Х вЂ” нитрил), заключающийся в конденсации соответствующего

2 5с-дидезокси-5-йод-нуклеозида с с

2-5-кратным избытком S-2-карбамоилэтилтиофосфата в смеси гексаметилтрифосфамнда 80-90% -пиридина 10-20% при помощи 6-15-кратного избытка дициклогексилкарбодиимида. Выход продукта 70-80% . Продукт выделяют ионообменной хроматографией (2).

Недостатками данного способа являются низкая скорость образования целевого продукта, недостаточно высокий выход продукта иэ-за побочной реакции йоднуклеозидов с пиридином и неполного превращения карбамоильной группы в цианэтильную, сложность проведения процесса, выражающаяся в необходимости трудоемкой и длительной хроматографической очистки целевого продукта, а также в необходимости пе.ремешивания реакционной смеси вследствие плохой растворимости пиридиниевой соли 2-карбамоилэтилтиофосфата в реакционной смеси.

Цель изобретения - увеличение выхода и скорости образования йодпроизводных дезокситионуклеотидов, расширение их ассортимента и упрощение способа их получения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения йодпроизводных дезокситионуклеотидов указанной общей формулы, где В имеет

988824 приведенные значения, 2-дезоксинуклеозид-3-фосфотиоаты общей Формулы

О 0Lt рФ pgg где В имеет приведенные значения, алкилируют 2-4-кратным избытком 2-бромпроизводных пропионитрила, пропионамида или N,N-дифенилпропионамида в диметилформамиде, высушивают реакционную смесь и йодируют раствором метилтрифеноксифосфониййодида в ди- 15 метилформамиде. ,!

Высушивание реакционной смеси после проведения реакции алкилирования необходимо для удаления кристаллизационной .воды, присутствующей в ис20 ходных веществах, и ввиду крайне высокой лабильности йьдирующего агента в присутствии воды.

° 2-4-Кратный избыток алкилирующего 25 агента является оптимальным, так как меньший избыток приводит к снижению скорости реакции алкилирования, а больший избыток затрудняет выделение продукта алкилирования и приводит к черезмерному расходу реагента.

ЗО

Количественное протекание реакций алкилирования и йодирования позволяет выделять целевой продукт без хроматографии простым осаждением ацетоном. 35

Пример 1. 2,5 -дидезокси-5-йодтимидин-З-S-2-цианэтилфосфотиоат, литиевая соль (I) .

К раствору тимидин-З-фосфотиоата, дилитиевой соли, дигидрату 0,386 г 40 (1 ммоль) в диметилформамиде (5 мл) добавляют 2-бромпропионитрил 0,53 r (4 ммоль). Через два часа добавляют пиридин (10 мл) и упаривают смесь в вакууме. Эту процедуру повторяют 45 еще два раза, остаток растворяют в диметилформамиде (2 мл) и добавляют метилтрифеноксифосфониййодид 0,55г .(1,2 ммоль). Через 5-10 мин прибавляют метанол (0,5 мл), затем смесь аце- тон - эфир (1:1) 50 мл.

Выпавший осадок центрифугируют, промывают той же смесью (3 х20 мл), сушат в вакууме. Выход соединения (Х) 0,45 г (90%), Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе А, метанол - хлороформ «1 м ацетат аммония (10:10:1 V/V) и при ионообменной хроматографии на ДЭАЭцеллюлозе в градиенте хлористого натрия, совпадая по йуи месту выхода с заведомым образом, полученным известным методом. УФ-максимум в воде

267 нм (Е = 9600) . Реакция двукратного избытка (I) с тимидин-3-фосфо- 65 тиоатом, дилитиевой солью, протекает на 90% на 10 мин, щелочной гидролиз цианэтильной защиты в 0,5 н. гидроокиси лития при 20 С протекает наполовину за 4,5 мин с образованием

>ю г »

2,э-дидезокси-5-йодтимидин-3-фосфотиоата и акрилонитрила.

Пример 2. 2,5 -дидезокси-5-йодтимидин-3 -$-2- (N, N-дифенил)—

-карбамоилэтилфосфотиоат, литиевая соль (II) .

К тимидин-3-фосфотиоату, дигидра1 ту, дилитиевой соли 0,386 г (2 ммоль) в диметилформамиде (5 мл) добавляют

2-бром-(И,N-дифенил)-пропионамид

0,456 г (1,5 ммоль). Через час добавляют абс. пиридин (10 мл) и упаривают в вакууме. Эту процедуру повторяют еще два раза. Остаток обрабатывают раствором метилтрифеноксифосфониййодида 0,55 r (1,2 ммоль) в диметилформамиде (2 мл) . Через 5-10 мин прибавляют метанол (0,5 ьл) и смесь ацетон — эфир (1:1) V/V 50 мл. Выпавший осадок центрифугируют, промывают смесью ацетон - эфир (1:1) Зх 20 мл, сушат в вакууме. Выход соединения (П) 0,65 г (94,5%) .

Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе A и при ионообменной хроматографии, совпадая по ЙК и месту вьжода с заведомым образцом, полученным известным методом. УФ-максимум в воде

267 нм (E = 11000). Реакция двукратного избытка П с тимидин-3-Фосфотиоатом в диметилформамиде протекает на

90% за 10 мин, щелочной гидролиз

N,N-дифенилкарбамоильной защиты в

0,5 н. гидроокиси лития при 20 С проходит наполовину за 4,5 мин, при этом образуются 2,5 -дидезокси-5-йодтимидин-3-фосфотиоат и N,N-дифенилактиламид.

Пример 3. 2,5 -дидезокси-5-йод-N -из о-бутирилгуанозин-3-$-2-!

-(N,N-дифенил)карбамоилэтилфосфотиоат, литиевая соль (III) °

Алкилирование и йодирование 2- дезокси-N -иэо-бутирилгуанозин-3 -фос 2 f фотиоата, дигидрата, дилитиевой соли 0,481 г (1 ммоль) в условиях примера 2 дает 0,72 r соединений III (93%). Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии в системе A u ионообменной хроматографии, совпадая по характеристикам с заведомым образцом. УФ-максимум в воде 260 нм (Е= 18100) и 280 нм (Е = 11700) .Реакция с тимидин-3-фосфотиоатом протекает на 90% за 45 мин, при щелочном гидролизе в условиях примера 1 образуются 2,5 -дидезокси-5 -йод-N -изо-бутирилгуаноэин-3-фосфотиоат и

N N-дифенилакриламид с той же скоростью, что для (I) 988824

Пример 4. 2,5 -Дидезокси-5(-йод-N --бензоил-аденозин-3-$-2-(N,N--дифенил) -карбамоилэтилфосфотиоат ОЩ . (Алкилирование 2-дезокси-N (--бензоил( аденозин-3-фосфотиоата, ди идрата, дилитиевой соли 0,499 r (1 ммоль) в диметилформамиде (10 глл) 2-бром-(N,N-дифенил)-пропионаглидом 0,456 г (1,5 ммоль) с последующим йодированием раствором метилтрифеноксифосфониййодида в диметилформамиде в условиях примера 2 дает 0,705 r (89%) продукта IV. Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии в системе

A и при ионообменной хроматографии, .совпадая с заведомым образцом. УФ-мак-15 симум в воде 280 нгл (F. = 18300)., Реакция двукратного избытка IV с тимидин-3 -фосфотиоатом при 20 С в диметилформамиде протекает на 90% за

40 мин. Щелочной гидролиз 0,5 н.гид- 2{) роокисью лития при 20ОС проходит на

50% за 4 5 мин давая 2 5 -дидезокси(Ф (I

-5-йод-N --бензоилденозин-3-фосфотиоат и N,N-дифенилакриламид.

П р.и м е р 5. 2,5-Дидезокси-5 -йод-N -анизоилцитидин-3-$-2- (N, N4 ((-дифенил)карбамоилэтилфосфотиоат, литиевая соль (V).

Ллкилирование 2-дезокси-N-анизоилцитидин-3-фосфотиоата, дилитиевой 30 соли, дигидрата 0,505 r (1 ммоль) в диглетилформамиде (10 м)! 2-бром-(N,N-дифенил)-пропионамидом 0,456 г (1,5 ммоль) с последующим йодированием раствором метилтрифеноксифосфониййодида в диметилформамиде в условиях приглера 2 дает 0,71 r (90%) (V) . Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии в системе A u ионообменной хроматографии, совпадая с заведомым образцом. УФ-максимум в воде 302 нм (8 = 22400). Реакция двукратного избытка (У) с тимидин-3

-фосфотиоатом в диметилформамиде при 20 С протекает на 90% за 20 мин, Щелочной гидролиз в 0,5 н. гидрооки- 4> си лития при 20ОС проходит на 50% ! ( ( за 4,5 мин, давая 2,5-дидезокси-5-йод-N -анизоилцитидин-3 -фосфотиоат и N,N-дифенилакриламид, 50

Пример б. 2,5-Дидезокси-5-иодтиглидин-3 -S-2-карбамоилэтилфосфотиоат литиевая соль (VI).

Алкилирование 2 -дезокситимидин— 3 -фосфориоата, дилитиевой соли, дигидрата 0,386 r (1 ммоль) в диме- тилформамиде (5 мп) при помощи 2-бромпропионамида 0,26 г (1,5 ммоль) и последующее йодирование в условиях примера 1 дает 0,41 г VI (90%) °

Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в систем! A и ионообменной хроматографии, совпадая с заведомым образцом.

УФ-максимум в воде 267 нм (Я = 9600) . ( Скорость реакции (VI) с тимидин«3 - 6S

-фосфотиоатом совпадает с 1. При щелочном гидролизе при 20 С образуются

2,5-дидезокси-5 -йодтимидин-3 -фос((( фотиоат и акриламид со скоростью, в 10 раз меньшей, чем для (Пример 7 ° 2 -дезокситимидилил-3,5 -ди(5 -дезокси-5(-тиотг мидилил)-3,5 -(5 -дезокси-5-тио-N -анизо((I илцитидин)-3-фосфотиоата.

2 -Дезокси(тимидилил-3 5 -(5 -де-— окси-5 -тиотимидилил)-3,5 -(5 -дезок(5 си-5 -тиотимидин 1 -3 -фосфотиоат, тетралитиевую соль 0,605 r (0,05 мглоль) и 2,5 -дидезокси-5 -йод-N -анизоил-цитидин-3 -$-2-(N,N-ди4 ( фенил)-карбаглоилэтилфосфотиоат, литиевую соль 0,042 r (0,0525 ммоль) растворяют при встряхивании в диметилформамиде (2 мл), выдерживают

2 ч. Затем добавляют ацетон (10 мл), осадок отфильтровывают, промывают ацетоном (5x4 мл), высушивают в вакууме. Получают 0,075 r бесцветного порошка, содержащего 0,046 гелоль (92%) (N,N-дифенил)-карбамоилэтильного производного (VI). Щелочной гидролиз 0,5 н. гидроокисью лития (2 мл) в течение часа с последующими нейтрализацией катионообменной смолой дауэксом 50 (Н -форма) экстракцией толуолом (3x2 мл ) и упариванием дает

0,072 r осадка, содержащего

0,046 ммоль (92%) пенталитиевой соли

VII. УФ-максюлум в воде (после гидролиза концентрированныгл агв иаком при 50 С 2 ч) 260 нм (E = 37200).

УФ-минимум 237 нм (6 = 12800),содержание концевых тиофосфатных групп

99% (по данным иодометрического титрования). При ионообменной хроматографии выходит в 0,087 КН<РО<, при гельхроматографии на сефадексе G-50

Kd=0(79.

I t

Пример 8. 2,5-Дидеэокси-5-йодтимидин-3 -S-2-цианэтилфосфотиоат, литиевая соль (1).

Ллкилирование и йодирование 2-дезокситимидин-З-фосфотиоата, дигидрата, дилитиевой соли 0,039 г (0,1 ммоль) в условиях примера 1 с заменой высушивания реакционной смеси азеотропной отгонкой с пиридином на упаривание диметилформамида в вакууме дает 0,045 г литиевой соли (90%). Характеристики вещества . совпадают с I из примера 1.

Данный способ синтеза йодпроизводных дезокситионуклеотидов позволяет . увеличить скорость их образования в

10 раз по сравнению с известным способом, выход продуктов на 10+20% с расширением их ассортюлента и упростить процесс в результате замены ионообменной хроматографии при выделении продукта на осаждение ацетоном — эфиром иэ реакционной среды.

Использование полученных соединений

988824

Формула изобретения ао 0> о кл

OlL М

t îñòàâèTåëü Г. Коннова

Редактор И.Митровка Техред Л.Пекарь Корректор С. Шекмар

Заказ 10985/32 Тираж 385 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 для синтеза олигодеэокситионуклеатидов показывает их высокую эффективность, равную таким же соединениям, полученным известным способом.

Способ получения йодпроизводных деэокситионуклеотидов.общей формулы где B — остаток тимида, N4-анизоилцитозина, N -бенэоиладенина, 6-N -изобутирилгуанина;

Х - нитрил, карбамоил или N,N-ди- 2О фенилкарбамоил, отличающий с я тем, что, с целью увеличения выхода и расширения ассортимента целевого продукта и упрощения процесса, " --деэоксинуклеоэид-3 -фосфотиоаты общей формулы где В имеет приведенные значения, алкилируют 2-4-кратным избытком 2-бромпроизводных пропионитрила; пропионамида или N,N-дифенилпропионамида в диметилформамиде, высушивают реакционную смесь и йодируют раствором метилтрифеноксифосфониййодида в диметилформамиде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 910650, кл. С 07 Н 19/04., 1976 (прототип).