close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 16085

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 07D 487/04 (2006.01)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕМОЗОЛОМИДА
В ВИДЕ ЕГО СОЛЬВАТА С ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДОМ
(21) Номер заявки: a 20101361
(22) 2010.09.22
(43) 2012.04.30
(71) Заявители: Учреждение Белорусского государственного университета
"Научно-исследовательский институт физико-химических проблем";
Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Матюшенков Евгений Александрович; Козырьков Юрий Юрьевич; Юркштович Татьяна Лукинична; Бычковский Павел Михайлович;
Беляев Сергей Александрович (BY)
BY 16085 C1 2012.06.30
BY (11) 16085
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Учреждение Белорусского государственного университета "Научно-исследовательский институт
физико-химических проблем"; Белорусский государственный университет
(BY)
(56) US 2007/0225496 A1.
US 5260291 A, 1993.
STEVENS M.F.G. et al. Cancer Research. 1987. - Vol. 47. - No. 22. - P. 5846-5852.
DENNY B.J. et al. Biochemistry. - 1994. Vol. 33. - No. 31. - P. 9045-9051.
US 2006/0229456 A1.
US 2006/0183898 A1.
(57)
1. Способ получения темозоломида в виде его сольвата с диметилсульфоксидом при
их мольном соотношении 1:1, при котором осуществляют взаимодействие 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамида с метилизоцианатом при 3-кратном мольном избытке метилизоцианата в сухом диметилсульфоксиде при массовом соотношении 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамида и диметилсульфоксида 1:3 при комнатной температуре в
течение 40-48 часов, разбавляют реакционную массу этилацетатом, фильтруют, осадок
промывают и сушат.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют перекристаллизацию сольвата темозоломида из диметилсульфоксида при температуре 75-85 °С
при соотношении массы сольвата к объему диметилсульфоксида, равном 1:4.
Изобретение относится к органической химии, в частности к химии гетероциклических
фармакологически активных соединений, конкретно к 4-метил-5-оксо-2,3,4,6,8-пентазабицикло[4,3,0]нона-2,7,9-триен-9-карбоксамиду (темозоломиду).
Темозоломид - гетероциклическое соединение из ряда имидазотетразинов, обладающее противоопухолевой активностью и применяющееся для лечения злокачественных
глиом, меланом и других форм злокачественных опухолей [1]. Темозоломид - бесцветное
кристаллическое вещество, малорастворимое в воде, умеренно растворимое в диметилсульфоксиде. Темозоломид устойчив в кислой среде (pH < 5) и лабилен в основной (pH > 7),
поэтому может применяться перорально. При физиологичесих значениях рН темозоломид
спонтанно гидролизуется в 5-(3-метилтриазен-1-ил)имидазол-4-карбоксамид (MTIC) и затем фрагментируется в 5(4)-аминоимидазол-4(5)-карбоксамид и катион метилдиазония,
который является метилирующим агентом в отношении молекул ДНК [2-4].
BY 16085 C1 2012.06.30
Простым методом синтеза темозоломида является циклоприсоединение метилизоцианата к 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамиду, доступному из 5(4)-аминоимидазол-4(5)карбоксамида [5-7]. Первоначально была предложена методика проведения этой реакции
без растворителя или в дихлорметане, при этом для завершения реакции требовался 21
день и выход темозоломида в виде светло-коричневого микрокристаллического порошка
составлял 28 % [8]. Позже была предложена улучшенная методика проведения реакции с
использованием диметилсульфоксида (ДМСО) в качестве растворителя [5, 9, 10]. В работе
[5] использовался 2-кратный мольный избыток метилизоцианата по отношению к 5(4)диазоимидазол-4(5)-карбоксамиду и десятикратное по массе разбавление диметилсульфоксидом. Смесь перемешивалась при комнатной температуре в течение 36 часов, затем
разбавлялась этилацетатом, и продукт отфильтровывался. Полученный авторами выход
выделенного неочищенного кристаллического продукта в таких условиях составил 61 %.
Существует и ряд альтернативных подходов к синтезу темозоломида. Так, в работе [9]
предложен метод получения темозоломида циклоприсоединением к 5(4)-диазоимидазол-4(5)карбоксамиду "защищенных" нелетучих изоцианатов с последующим удалением защитной группы. В работах [9, 11-16] для замыкания тетразинового цикла используют реакцию
нитрозирования азотсодержащих гетероциклических предшественников, а в работе [17] окислительную циклизацию йодной кислотой. Предложена схема синтеза темозоломида
из нитроимидазола [18]. Однако эти и другие описанные подходы являются многостадийными, требуют использования относительно дорогостоящих реагентов и малопригодны
для практического получения макроколичеств темозоломида.
Прототипом изобретения является патент [10], авторы которого разработали методику
синтеза макроколичеств темозоломида, причем метилизоцианат получали пиролизом Nметил-N',N'-дифенилмочевины и непосредственно без стадии выделения вводили его в
суспензию 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамида в ДМСО. При этом точное соотношение
реагентов неизвестно, соотношение 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамид : ДМСО = 1 : 1
(по массе), а выход неочищенного продукта составил 67 %:
Задачей настоящего изобретения является разработка улучшенной методики получения темозоломида из 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамида и метилизоцианата, дающей
в сравнении с описанным в прототипе [10] более высокий выход целевого продукта.
Поставленная задача решается тем, что синтез темозоломида проводят при 3-кратном
мольном избытке метилизоцианата по отношению к 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамиду и массовом соотношении 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамид : ДМСО = 1 : 3
в течение 40-48 часов.
Способ синтеза позволяет получить темозоломид в виде сольвата с диметилсульфоксидом мольного состава темозоломид : ДМСО - 1,0 : 1,0 с выходом не менее 90 % в расчете на 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамид.
При необходимости для удаления окрашенных примесей осуществляют перекристаллизацию сольвата темозоломида с ДМСО из диметилсульфоксида при температуре 7585 °С и соотношении массы сольвата темозоломида к объему ДМСО, равном 1 : 4.
2
BY 16085 C1 2012.06.30
Изобретение иллюстрируют фигуры, таблицы, примеры.
Фиг. 1 - спектры 1Н ЯМР (400 МГц, D2O) в области 1,5-4,5 м.д. стандартного образца
темозоломида от Sigma (внизу), синтезированного сольвата темозоломида с ДМСО (вверху) и перекристаллизованного из ДМСО сольвата темозоломида с ДМСО (посередине).
Фиг. 2 - ИК-спектры стандартного образца темозоломида от Sigma (внизу) и синтезированного описанным в данном патенте методом сольвата темозоломида с ДМСО (вверху).
Фиг. 3 - микрофотографии образца сольвата темозоломида с диметилсульфоксидом.
Пример 1.
Получение сольвата 4-метил-5-оксо-2,3,4,6,8-пентазобицикло-[4,3,0]нона-2,7,9-триен9-карбоксамида (темозоломида) с диметилсульфоксидом.
В круглодонную 3-горлую колбу емкостью 2 л, снабженную механической мешалкой,
капельной воронкой и обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещают
154,66 г 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамида и 413 мл диметилсульфоксида. При этом
образуется густая смесь, в которую в один прием добавляют из капельной воронки 198 г
метилизоцианата. Полученную смесь закрывают от света и оставляют при перемешивании
при комнатной температуре (16-25 °С) на 40-48 часов. В образовавшуюся суспензию добавляют 1,4 л этилацетата, перемешивают 30 мин и фильтруют на стеклянном фильтре с
пористой стеклянной пластиной (фильтр Шотта) и размером пор 100 (R3) в вакууме водоструйного насоса. Осадок промывают на фильтре при отключенном вакууме смесью этилацетат-ДМСО (400 мл + 40 мл), затем смесью этилацетат-ДМСО (400 мл + 80 мл), затем
этилацетатом (450 мл) и диэтиловым эфиром (450 мл). После каждой промывки растворитель отделяют фильтрованием в вакууме. После финального фильтрования осадок сушат
на фильтре продуванием воздуха с помощью водоструйного насоса в течение 1 ч. Получается 289-295 г сольвата 4-метил-5-оксо-2,3,4,6,8-пентазобицикло[4,3,0]нона-2,7,9-триен-9карбоксамида (темозоломида) с диметилсульфоксидом в виде слегка розоватых кристаллов, в котором массовое содержание темозоломида составляет 69-72 % (по данным анализа
с помощью ВЭЖХ и спектрометрии ЯМР 1Н), что соответствует мольному соотношению
темозоломид : ДМСО = 1 : 1. Выход не менее 90 %. Спектр ЯМР 1Н (D2O, 400 МГц), δ, м.д.:
2,72 с (ДМСО), 4,01 с (3H), 8,65 с (1H).
Пример 2.
Очистка сольвата темозоломида с диметилсульфоксидом.
В круглодонную 3-горлую колбу емкостью 2 л, снабженную механической мешалкой,
термометром и обратным холодильником, помещают 302,4 г сольвата темозоломида с диметилсульфоксидом (из примера 1) и 1200 мл сухого диметилсульфоксида. Смесь нагревают при перемешивании до растворения кристаллов (полное растворение при
температуре около 75 °С). Полученный раствор розового цвета нагревают далее до 85 °С и
быстро фильтруют на стеклянном фильтре с пористой стеклянной пластиной (фильтр
Шотта) и размером пор 100 (R3) в вакууме водоструйного насоса. Полученному раствору
дают при перемешивании самопроизвольно охладиться до комнатной температуры
(~17 °С), при которой перемешивают еще 2 часа. Выделившиеся кристаллы фильтруют на
стеклянном фильтре с пористой стеклянной пластиной (фильтр Шотта) и размером пор
100 (R3) в вакууме водоструйного насоса. Кристаллы последовательно промывают на
фильтре при отключенном вакууме диметилсульфоксидом (2 раза по 193 мл), этилацетатом (2 раза по 193 мл) и диэтиловым эфиром (240 мл). После каждой промывки растворитель отделяют фильтрованием в вакууме. После финального фильтрования продукт сушат
на фильтре продуванием воздуха с помощью водоструйного насоса в течение 1 ч. Получается 238,15 г очищенного сольвата темозоломида с диметилсульфоксидом в виде белых
кристаллов. Выход 78,7 %. Спектр ЯМР 1Н (D2O, 400 МГц), δ, м.д.: 2,72 с (ДМСО), 4,01 с
(3H), 8,65 с (1H).
Образцы темозоломида, полученные в соответствии с примерами 1-2, охарактеризованы
методами ЯМР- и ИК-спектроскопии, проведен сравнительный анализ с помощью ВЭЖХ.
3
BY 16085 C1 2012.06.30
Спектры ЯМР 1Н полученных образцов были записаны в дейтерированной воде на
приборе Bruker Avance 400 с рабочей частотой 400 МГц. Химические сдвиги измерялись
по шкале δ относительно сигнала ацетона (δ = 2,22 м.д.) и метанола (δ = 3,34 м.д.) в дейтерированной воде. ИК-спектры веществ снимались на приборе Bruker Vertex 70 в таблетках
из бромида калия.
Хроматографическое исследование проводилось с использованием жидкостного хроматографа Agilent 1200, укомплектованного детектором на основе диодной матрицы, термостатом колонок, колонкой для хроматографии Zorbax Eclipse XDB-C18 (150×4,6 мм,
размер зерна 5 мкм). В качестве подвижной фазы использовался раствор, содержащий
0,5 % уксусной кислоты/ацетонитрил/триэтиламин в соотношении (об. %) 96,9/3/0,1, соответственно. Скорость подвижной фазы - 1 мл/мин. Температура хроматографической колонки - 25 °С. Детектирование осуществлялось при λ = 254 нм. В качестве стандарта
использовался образец темозоломида производства компании Sigma.
Морфологию структурных элементов изучали с использованием сканирующего электронного микроскопа LEO 1420.
Спектроскопия ЯМР. В спектре ЯМР 1Н (D2O) полученных образцов темозоломида
наблюдаются характерный синглет от протонов метильной группы при δ = 4,01 (3Н) и
синглет от протона имидазольного кольца при δ = 8,65 (1Н), что согласуется с данными
литературы, а также дополнительно содержится характерный синглет от протонов ДМСО
при δ = 2,72 м.д. Соотношение интегральных интенсивностей сигналов метильной группы
темозоломида (4,01 м.д.) к сигналу метильных групп ДМСО (2,72 м.д.) в спектре неочищенного сольвата составляет ∼1 : 2, что соответствует мольному соотношению темозоломид : ДМСО = 1 : 1 и массовому содержанию темозоломида 69-72 %.
ИК-спектроскопия. В ИК-спектрах полученных образцов сольвата темозоломида с
ДМСО наблюдались характерные полосы поглощения карбонильных групп при 1682,
1733 и 1751 см-1 и полосы поглощения NH амидной группы при 3116 и 3383 см-1. Основные сигналы соответствуют сигналам стандартного образца темозоломида от компании
Sigma.
Анализ с использованием ВЭЖХ. Время выхода пиков на хроматограммах полученного соединения совпадало с временем выхода пика темозоломида на хроматограмме вещества сравнения (Sigma), отклонение составляло не более 0,5 %. Массовое содержание
темозоломида в его сольвате с диметилсульфоксидом составило 69-72 %.
Заявляемый способ синтеза обеспечивает возможность получения темозоломида в виде сольвата с диметилсульфоксидом мольного состава темозоломид : ДМСО = 1,0 : 1,0 с
выходом не менее 90 % в расчете на 5(4)-диазоимидазол-4(5)-карбоксамид.
Источники информации:
1. Temozolomide: A Medical Dictionary, Bibliography, and Annotated Research Guide to
Internet References / Ed. by James N. Parker and Philip M. Parker. - ICON Group International,
Inc., 2003. - 164 p.
2. Stevens M.F.G., Hickman J.A., Langdon S.P., Chubb D., Vickers L., Stone R., Baig G.,
Goddard C., Gibson N.W., Slack J.A., Newton C.G., Lunt E., Fizames C., Lavelle F. Antitumor
Imidazotetrazines. 13. Antitumor Activity and Pharmacokinetics in Mice of 8-Carbamoyl-3methyl-imidazo[5,1-d]-1,2,3,5-tetrazin-4(3h)-one (CCRG 81045; M & В 39831), a Novel Drug
with Potential as an Alternative to Dacarbazine. // Cancer Res. - 1987. - Vol. 47. - P. 5846-5852.
3. Denny B.J., Wheelhouse R.T., Stevens M.F.G., Tsang L.L.H., Slack J.A. NMR and Molecular Modeling Investigation of the Mechanism of Activation of the Antitumor Drug Temozolomide and Its Interaction with DNA // Biochemistry. - 1994. - Vol. 33. - P. 9045-9051.
4
BY 16085 C1 2012.06.30
4. Clark A.S., Deans В., Stevens M.F.G., Tisdale M.J., Wheelhouse R.T., Denny B.J., Hartley J.A. Antitumor Imidazotetrazines. 32. Synthesis of Novel Imidazotetrazinones and Related
Bicyclic Heterocycles To Probe the Mode of Action of the Antitumor Drug Temozolomide. // J.
Med. Chem. - 1995. - Vol. 38. - P. 1493-1504.
5. Wheelhouse R.T., Wilman D.E.V., Thomson W., Stevens M.F.G. Antitumor Imidazotetrazines. Part 31. The Synthesis of Isotopically Labelled Temozolomide and a Multinuclear (1H, 13C, 15N) Magnetic Resonance Investigation of Temozolomide and Mitozolomide // J.
Chem. Soc. Perkin Trans. 1. - 1995 - P. 249-252.
6. Патент US 2007/0225496 Al, МПК7 C 07D 257/12, 2007.
7. Ege G., Gilber K., Maurer K. Reaktionen mit Diazoazolen, VIII Synthesen von Azolo[5,ld]-l,2,3,5-tetrazin-4(3H)-onen // Chem. Ber. - 1987, Vol. 120. - No. 8. - P. 1375-1395.
8. Патент US 5260291 А, МПК7 A 61K 31/415; C 07P 487/04, 1993.
9. Wang Y., Stevens M.F.G., Thomson W.T., Shutts B.P. Antitumor Imidazotetrazines. Part
33. New syntheses of the antitumor drug temozolomide using 'masked' methyl isocyanates // J.
Chem. Soc. Perkin Trans. 1. - 1995. - P. 2783-2787.
10. Патент US 2007/0225496 A1, МПК7 C 07D 257/12, 2007.
11. Wang Y., Lowe Ph.R., Thomson W.T., Clarka J., Stevens M.F.G. A new route to the antitumour drug temozolomide, but not thiotemozolomide // Chem. Commun. - 1997. - P. 363-364.
12. Wang Y., Stevens M.F.G. Antitumor Imidazotetrazines. 35. New Synthetic Routes to the
Antitumor Drug Temozolomide // J. Org. Chem. - 1997. - Vol. 62. - P. 7288-7294.
13. Патент US 2005/0131227 Al, МПК7 C07D 487/04, 2005.
14. Патент US 2006/0183898 A1, МПК7 C 07D 487/04, 2006.
15. Патент US 2006/0229456 A1, МПК7 C 07D 233/28; C 07D 233/91, 2006.
16. Патент US 2006/7087751 B2, 2006.
17. Патент US 2002/0133006 A1, МПК7 C 07D 257/12; C 07D 233/91, 2002.
18. Martin J. Wanner and Gerrit-Jan Koomen. A new synthesis of temozolomide // J. Chem.
Soc., Perkin Trans. 1. - 2002. - P. 1877-1880.
Фиг. 1
5
BY 16085 C1 2012.06.30
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
455 Кб
Теги
16085, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа