Procedimiento para la síntesis de azacitidina y decitabina.

Procedimiento para la síntesis de azacitidina o decitabina, que comprende la reacción de sililación de azacitosina en de 3 a 100 partes en volumen de un disolvente orgánico aprótico no sililado por cada parte en peso de azacitosina,

en presencia de un agente de sililación, caracterizado porque dicho agente de sililación es N,O-bis-trimetilsilil-trifluoroacetamida.

Procedimiento para la síntesis de azacitidina y decitabina La invención se refiere a la síntesis de azacitidina (denominada también amino-1-β-D-ribofuranosil-1, 3, 5triazin-2 (1H) -ona) y decitabina (denominada también 4-amino-1- (2-desoxi-β-D-ribofuranosil-1, 3, 5-tnazin-2 (1H) -ona) .

Técnica anterior en el campo de la invención Se usan varios fármacos con una estructura química análoga a la de los nucleósidos naturales en el campo de los fármacos antivíricos y antitumorales.

La azacitidina, con una fórmula estructural que se indica a continuación,

AZACITIDINA 1

es una fármaco antitumoral eficaz para el tratamiento del síndrome mielodisplásico (MDS) y fue el primer fármaco aprobado por la FDA para esta enfermedad.

Se informó de la síntesis del mismo, basada en la construcción del anillo de s-triazina comenzando a partir de un azúcar convenientemente sustituido, por primera vez en Collect. Czech. Chem. Commun. 29, 2060 (1964) y también se informó

en el documento US335038S. Los esquemas sintéticos que prevén la sililación de azacitosina, con una fórmula estructural que se indica a continuación,

AZACITOSINA 2

y el posterior acoplamiento con derivados de ribosa, permiten preparar la azacitidina con un número bajo de etapas.

Normalmente, se emplea un derivado de D-ribosa con un grupo aciloxi en la posición 2 que determina, de acuerdo con la regla de Baker, una buena selectividad en favor del isómero β en la reacción de acoplamiento, de acuerdo con con el esquema de síntesis indicado a continuación.

En la literatura científica y de patente se indican varios procedimientos experimentales que siguen este enfoque sintético.

La síntesis de azacitidina haciendo reaccionar azacitosina sililada 3 con bromuro de tri-O-acetil-D-ribofuranosil se describe en J. Org. Chem. 35, 491 (1970) . El rendimiento indicado es igual a un 34 % que se reduce a un 11 % después de la cristalización. Dichos rendimientos, en combinación con el uso de un reactivo difícil de manejar como el derivado de bromuro de ribosa, hace q este procedimiento sea inadecuado para preparar la azacitidina a escala comercial.

Vorbrüggen y Niedballa en J. Org. Chem. 39, 3672 (1974) y el documento US3S17980 describen un procedimiento para la preparación de azacitidina protegida con un rendimiento de un 81 %. El artículo no indica el rendimiento después de la desprotección. El procedimiento prevé la sililación de azacitosina con una mezcla de hexametildisilazano (HMDS) y cloruro de trimetilsililo (TMSCl) en piridina. Al final de la reacción, se retiran el exceso de los reactivos y la piridina para evitar la inactivación del catalizador de acoplamiento (véase, Vorbriiggen y Niedballa J. Org. Chem. 39, 3654 (1974) ) .

Esta operación se realiza por medio de destilación a vacío hasta que se obtiene un líquido que cristaliza y que se lava con benceno.

Considerando las dificultades que se encuentran cuando se trata y se agita un residuo de destilación que se solidifica y los problemas relacionados con el uso de disolventes perjudiciales para la salud tales como benceno, queda claro que dichas operaciones pueden encontrar aplicación exclusivamente en una preparación de laboratorio a pequeña escala.

Otra desventaja observada siguiendo este procedimiento, que prevé el uso de tetracloruro de estaño como catalizador de acoplamiento, radica en el hecho de que es difícil mantener el nivel de estaño residual en la azacitidina final en niveles aceptables.

Una contribución a la solución de estos problemas de síntesis de azacitidina se indica en el artículo de Piskala y Sorm (Nucleic Acid Chemistr y 435 (1978) ) : en este caso, se usa tolueno, que es un disolvente menos tóxico, cuando se purifica la azacitosina sililada en lugar de benceno. Además, los autores usan cloruro de tri-O-benzoil-D-ribofuranosilo en acetonitrilo, sin añadir catalizadores, para la posterior reacción de acoplamiento. Sin embargo, aún existe la dificultad representada por la retirada de hexametildisilazano (HMDS) usado en exceso en la reacción de sililación, llevada a cabo incluso en este caso hasta que se obtiene un residuo y adicionalmente, por el tratamiento de la reacción de acoplamiento, en la que se prevé el uso de una espátula de laboratorio para disgregar la mezcla de reacción en pequeñas partes. Claramente, dichos procedimientos no son escalables en la producción de azacitidina para uso farmacéutico.

El documento US7038038 describió el siguiente procedimiento: se hace reaccionar tetraacetil-D-ribosa (4) con la azacitosina sililada (3) , obtenida a su vez haciendo reaccionar (dos horas) azacitosina con hexametildisilazano (HMDS) en presencia de sulfato de amonio con calor (véase el esquema de síntesis indicado a continuación) .

Antes del acoplamiento con tetraacetilribosa, se retira el exceso de agente de sililación por destilación al residuo. La reacción de acoplamiento se produce en diclorometane, prevé el uso de trimetilsililtriflato (TMSOTf) como catalizador y tiene una duración de dos horas. Por último, se produce la retirada de grupos acetilo haciendo reaccionar con metilato de sodio en metanol. Dicho procedimiento permite la producción de azacitidina con un rendimiento de un 44, 9 %, pero tampoco es adecuado para la producción de azacitidina a escala comercial debido a la necesidad de retirar el exceso de HMDS hasta que se obtiene una mezcla pastosa, que es difícil de agitar. Se puede encontrar un intento de resolver dicho problema en el mismo documento (US703803S) indicado en los ejemplos 5 y 6: se realiza la reacción de sililación con una mezcla de reactivos (HMDS y cloruro de trimetilsililo) en acetonitrilo; a la mezcla de reacción que contiene la nucleobase sililada, se le añade TMSOTf como catalizador de acoplamiento y el derivado tetracetilo de ribosa, para obtener una azacitosina protegida. Aunque representa una simplificación de la síntesis, dicho procedimiento da lugar a un incremento en la duración de las reacciones (veinte horas tanto para la sililación como para el acoplamiento) y a una disminución en el rendimiento que es igual a un 41, 3 % para un producto bruto, con una pureza o rendimiento de transformación en azacitidina del nivel farmacéutico requerido para el uso de la misma como ingrediente activo para uso humano, que no se indican.

La base nitrogenada azacitosina 2 se usa como material de partida incluso para la síntesis de otro fármaco, decitabina 5, con una principal indicación que es el síndrome de mielodisplasia (MDS) .

DECITABINA 5

Los problemas descritos con respecto a la síntesis de azacitidina también se observan en el caso de decitabina con una complicación adicional que deriva del hecho de que la ausencia del grupo hidroxilo en la posición 2’ de decitabina no permite aprovecharse de la mayor selectividad hacia el isómero β en la reacción de acoplamiento cuando está presente un grupos hidroxilo acilado en esa posición (regla de Baker) .

El uso del derivado 3 obtenido por medio de la doble sililación a partir de azacitosina 2 (de acuerdo con el esquema indicado a continuación) incluso para la preparación de decitabina, está presente en la literatura.

También en este caso, para evitar posibles interferencias en las posteriores etapas del procedimiento, se retiran todos los componentes volátiles presentes al final de la reacción por destilación (véase, por ejemplo, los documentos US3S17980, EP2048151 y WO20090S6687) . Dicho procedimiento no es adecuado para la producción a nivel industrial considerando que el residuo, durante la concentración, tiende a solidificarse y por tanto los sistemas de agitación podrían operar irregularmente o se podrían dañar. En la síntesis de decitabina indicada en J. Org. Chem. 51, 3211 (1986) la azacitosina bis-sililada se añade a la mezcla de reacción. Incluso esta operación, que requiere el manejo de una sustancia sensible al contacto con la humedad ambiente, apenas es aplicable en una escala de producción.

En el documento US2010/0036112 se describe un procedimiento para la síntesis de azacitidina, que comprende la reacción de sililación de azacitosina con hexametildisilazano (HMDS) , la reacción de acoplamiento del intermedio sililado así obtenido con 1-O-acetil-2, 3, 5-tri-O-benzoil-β-D-ribofuranosa en acetonitrilo, y la posterior reacción de desprotección del producto de la reacción de acoplamiento para obtener la azacitidina. La reacción de sililación se realiza directamente en un gran exceso molar de hexametildisilazano, en consecuencia, con costes de producción altos; además, el intermedio sililado así obtenido se debe aislar antes de someterse a... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la síntesis de azacitidina o decitabina, que comprende la reacción de sililación de azacitosina en de 3 a 100 partes en volumen de un disolvente orgánico aprótico no sililado por cada parte en peso de azacitosina, en presencia de un agente de sililación, caracterizado porque dicho agente de sililación es N, O-bis-trimetilsilil-trifluoroacetamida.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho disolvente orgánico está seleccionado de entre diclorometano, dicloroetano y/o acetonilrilo.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se usan de 2 a 3 moles de N, O-bis-trimetilsilil-trifluoroacetamida por mol de azacitosina.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque se usan de 2, 2 a 2, 5 moles de N, O-bis-trimetilsilil-trifluoroacetamida por mol de azacitosina.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha reacción de sililación se realiza a una temperatura comprendida entre 0 ºC y la temperatura de reflujo de la mezcla de reacción.

6. Procedimiento para la síntesis de azacitidina de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende la reacción de 15 acoplamiento de azacitosina sililada 3

así obtenida con un derivado de D-ribofuranosa con las funciones hidroxilo aciladas.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dicho derivado está seleccionado de entre 1, 2, 3, 5-tetra-O-acetil-D-ribofuranosa y 1-O-acetil-2, 3, 5-tri-O-benzoil-D -ribofuranosa.

8. Procedimiento para la síntesis de decitabina de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende la reacción de acoplamiento de la azacitosina sililada así obtenida con un derivado de D-2-desoxirribofuranosa que tiene un grupo saliente en la posición 1 y las restantes funciones hidroxilo aciladas,

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho grupo saliente está seleccionado de entre un grupo alcoxi, un grupo aciloxi o un halógeno.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho grupo saliente está seleccionado de entre un grupo metoxi, un grupo acetiloxi o un átomo de cloro.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho grupo acilo está seleccionado de entre acetilo, p-toluoílo, p-cloro-benzoílo y p-nitro-benzoílo.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho derivado de D-2-desoxiribofuranosa

está seleccionado de entre 1-cloro-3, 5-di-p-toluoil-2-desoxi-D-ribofuranosa y 1-cloro-3, 5-bis-p-clorobenzoil-2-desoxiD-ribofuranosa.

13. Procedimiento deacuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado porquedicha reacción de acoplamiento se realiza en presencia de un ácido de Lewis.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque dicho ácido de Lewis está seleccionado de

entre tetracloruro de estaño, tetracloruro de titanio, cloruro de cinc, eterato trifluoruro de boro, trimetilsililtriflato y trimetilsililnonaflato.

15. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado porque dicha reacción de acoplamiento se realiza en el mismo disolvente de la reacción de sililación.

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dicha reacción de acoplamiento se realiza 40 a una temperatura comprendida entre 0 ºC y la temperatura de reflujo de la mezcla de reacción,

17. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de 6 a 12, que comprende la posterior desprotección de los intermedios acilados así obtenidos,

18. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque dicha desprotección se realiza en un disolvente orgánico prótico.

19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porquedicha desprotección se realiza en un alcohol C1-C4.

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque dicho alcohol C1-C4 es metanol.

21. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la azacitosina sililada 3 no está aislada