Preparación de 2-cloro-9-(2''-desoxi-2''-fluoro-beta-D-arabinofuranosil)-adenina.

Un procedimiento que comprende:

mezclar carbonato de guanidina,

un agente de fluoración y un compuesto de la fórmula VII:**Fórmula**

, en la que cada R4 es independientemente un grupo protector de hidroxilo, OR6 es un grupo saliente para obtener un compuesto de la fórmula VIII:**Fórmula**

en la que R4 es como se definió anteriormente

Preparación de 2-cloro-9- (2’-desoxi-2’-fluoro-β-D-arabinofuranosil) -adenina Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente solicitud se refiere a un procedimiento para fabricar clofarabina, que es un ingrediente farmacéutico activo.

2. Descripción de la técnica relacionada.

La clofarabina es el ingrediente farmacéutico activo (API, por sus siglas en inglés; sustancia farmacéutica) en el producto farmacéutico anticancerígeno Clolar®, que fue desarrollado originalmente por Ilex Oncology. Clolar® fue homologado para su venta por la FDA en 2.004 para tratar a niños con leucemia linfoblástica aguda resistente al tratamiento o recurrente. La clofarabina es un fluoro-desoxiarabinonucleósido, que es un análogo sintético de adenosina.

Wright et at.1 indicaron la síntesis de 9- (2-desoxi-2-fluro-β-D-arabinofuranosil) -adenina (1) , que es simplemente el 2descloro-análogo de clofarabina, por fusión catalizada por ácido (p-TsOH) (acoplamiento) de 1, 3-di-O-acetil-5-Obencil-2-desoxi-2-fluoro-D-arabinofuranósido (2) , que se preparó a partir de 2, 3-anhidro-α-D-ribofuranósido de metilo (3) , 2 con 2, 6-dicloropurina (4) (obsérvese que ésta es la purina libre, es decir, no está sililada o desprotonada) para proporcionar un rendimiento aislado del 30% de β-N9 y 29% de α-N9 por cromatografía de columna corta, seguido por reacción de aminación y reducción (Esquema 2) . Un importante aspecto y desventaja para este procedimiento es el hecho de que se forma una mezcla 1:1 de anómeros α y β (sólo se desea el anómero β) y el efecto continuado de esto es que se requiere cromatografía de columna para separar los isómeros. Esto hace dicho procedimiento no susceptible de aumento de escala debido al coste de la cromatografía a gran escala. Otro aspecto que hay que observar es que la elección de protección de bencilo del C5’-OH significa que el procedimiento no se podía usar para sintetizar clofarabina debido a que la hidrogenolisis de grupo bencilo conduce a eliminación simultánea del átomo de cloro en C2 requerido en el anillo de adenina. Esto es, los grupos bencilo y el átomo de cloro del anillo de adenina no son ortogonales. Así, el material 2 de partida no se podía usar para sintetizar clofarabina.

Watanable et al.3 describen una propuesta de síntesis para nucleósidos de 2'-desoxi-2'-fluoro-arabinofuranosilpurina en las condiciones de disolución sin un catalizador utilizando 2 como un material de partida, pero la clofarabina no fue accesible usando esta ruta.

Esquema 2 – Propuesta de Wright et al., de 1.969 para descloro-clofarabina.

Quizá en un esfuerzo para resolver este problema, Reichman et al.4 sintetizaron bromuro de 3-O-acetil-5-O-benzoil2-desoxi-2-fluoro-β-D-arabinofuranosilo (5a) , por un largo procedimiento multi-etapa (Esquema 3) , que a su vez intercambió el grupo bencilo problemático por un grupo benzoílo.

Esquema 3 - Síntesis de Reichman de 1-bromo-2-fluoro-arabinofuranosa 5

Montgomer y et al.5 utilizaron con éxito más tarde este 1-α-bromo-carbohidrato 5a protegido de manera diferente en la síntesis de nucleósido 6 a base de dicloropurina protegida por el acoplamiento de 2, 6-dicloropurina (4) libre en 5 DCE a 100º C durante un periodo de 16 horas en presencia de tamices moleculares (Esquema 4) . Aunque el anómero β deseado de 6 fue el producto principal, también se formaron otros nucleósidos incluyendo el anómero β de 6, una vez más mostrar pre-fluoración del anillo de carbohidrato conduce a una etapa de acoplamiento inherentemente ineficaz. El nucleósido 6 protegido puro sólo se obtuvo después de la purificación por cromatografía de columna con rendimiento del 32% a partir de compuesto intermedio 5a y por lo tanto con menor rendimiento 10 basado en el material de partida de carbohidrato verdadero. Los autores también ensayaron el 1-O-Ac-desbromoanálogo 5b en el acoplamiento con 4 pero esto no proporcionó un rendimiento aceptable del anómero β deseado de 6.

Esquema 4 - Síntesis de Montgomer y de un nucleósido protegido a base de dicloropurina.

Al mismo tiempo que Montgomer y utilizó 1-α-bromo-azúcar 5a como un material de partida en la síntesis de nucleósido 6 de dicloropurina (anterior) , Howell et al.6 utilizaron en su lugar el análogo próximo bromuro de 2-desoxi2-fluoro-3, 5-di-O-benzoil-α-D-arabino-furanosilo (8) (Esquema 5) . Estos dos compuestos, es decir, 5a y 8, difieren sólo por el grupo protector acilo situado en C3-O. El bromoazúcar 8 de Howell et al., se preparó en 4 etapas sintéticas con rendimiento total de 33-43% (43% si se usa un reciclado) de 1-O-acetil-2, 3, 5-tri-O-benzoil-β-D

ribofuranosa (9; que es el mismo material de partida que el usado en nuestra síntesis de clofarabina) usando etapas de reordenamiento, sulfonilación, fluoración y finalmente bromación (Esquema 5) . Este bromoazúcar 8 ha sido desde entonces el material de partida clave en la mayoría de las síntesis de clofarabina que conocemos, pero también se puede usar en la síntesis de otros nucleósidos tales como una serie de (2’-fIuoro-2'-desoxi-β-Dribofuranosil) -uracilos 10a-d.7

Esquema 5 - Síntesis de Howell de nucleósidos a base de uracilo.

Montgomer y fue el primero en descubrir un método para la síntesis de clofarabina (7) .8 El método comprendió usar su acoplamiento no catalizado ya descrito7 de 1-α-bromo-azúcar 5a con 2, 6-dicloropurina (4) , seguido por una doble 5 etapa de aminación y desprotección (Esquema 6) . La reacción de acoplamiento de 4 y 5a a reflujo en DCE proporcionó una mezcla anomérica de isómeros de N9 a partir de los que se obtuvo el isómero de anómero β de N9 deseado del compuesto intermedio 6 con rendimiento del 32% después de cromatografía de columna. La aminación y desprotección del anómero β de N9 deseado de 6 proporcionó clofarabina (7) . La propia aminación proporcionó un compuesto intermedio de clofarabina monobenzoilado (es decir, aminación sólo desprotegida del grupo C3'-OAc y

sustituido el grupo C6-CI) que tenía que desprotegerse además por adición de LiOH para proporcionar 7. Tres recristalizaciones en agua proporcionaron 7 puro con rendimiento del 42%. El rendimiento total de clofarabina fue sólo 13% basado en 5a y por lo tanto con menor rendimiento basado en el material de partida de carbohidrato que se usó para fabricar el propio 5a.

No sólo no se adaptó la tediosa purificación de 6 y 7 a producción comercial con aumento de escala, sino que la síntesis del carbohidrato material de partida 5a6 fue complicada. Por otra parte, la inestabilidad de 5a fue también una desventaja para el aumento de escala y la reacción de acoplamiento se tuvo que realizar en condiciones muy secas (es decir, bajos niveles de agua) , puesto que de otro modo 5a se descomponía parcialmente durante la reacción.

Esquema 6 - La primera síntesis de clofarabina, por Montgomer y .

Mucho más recientemente, Montgomer y indicó un método mejorado que implicaba el acoplamiento de la sal 17 de sodio u otras sales (tal como se forma usando DBU) , de purina 2-cloro-6-sustituida (debido a la relativamente alta acidez del hidrógeno de N9) con el bromuro de 2-desoxi-2-fluoro-3, 5-di-O-benzoil-α-D-arabinofuranosilo (8) ahora preferido para proporcionar una mezcla anomérica de compuesto intermedio 11 (Esquema 7) .9 Una diferencia clave 25 y obvia entre éste y el procedimiento más antiguo fue el uso de una sal aniónica de la purina, que actuaría haciéndola más reactiva. Por supuesto, la reacción de acoplamiento se podía realizar a temperatura ambiente en vez de a 100º C. Se puede ver que el compuesto intermedio 11 es un análogo próximo del compuesto intermedio usado en la primera síntesis de Montgomer y de clofarabina. El anómero β de N9 de 11 se separó del anómero α de N9 por una columna de desorción súbita y se cristalizó en etanol y cloroformo con rendimiento de casi 70%. El 30 producto se contaminó con una pequeña cantidad del anómero α. Así, es evidente que el avance con este

procedimiento que conduce al rendimiento mucho mayor del anómero β que se forma era un resultado de utilizar una reacción SN2 en la etapa de acoplamiento en vez de SN1. Debido a que era difícil retirar los grupos benzoílo con amoníaco, se usó metóxido de sodio en vez de previamente a la aminación. Esto dio como resultado que se sustituyera el halógeno situado en C6 con un grupo metoxi para proporcionar compuesto 12, con rendimiento del 80%. La aminación con amoníaco desplazó el grupo metoxi para proporcionar clofarabina (7) con rendimiento del 78%. Como resultado... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento que comprende: mezclar carbonato de guanidina, un agente de fluoración y un compuesto de la fórmula VII:

, en la que cada R4 es independientemente un grupo protector de hidroxilo, OR6 es un grupo saliente para obtener un compuesto de la fórmula VIII:

, en la que R4 es como se definió anteriormente.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además una etapa de desprotección del compuesto de la fórmula VIII para obtener clofarabina de la fórmula I:

3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que el compuesto de la fórmula VIII usado en la etapa de desprotección comprende no más de 0, 10% por HPLC de un compuesto de la fórmula IX:

, en la que R4 es como se definió anteriormente en la reivindicación 1.

4. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que el compuesto de la fórmula VIII que se tiene que desproteger presenta una pureza por HPLC de al menos 99% (área de pico) .

5. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que el compuesto de la fórmula VIII que se tiene que desproteger contiene no más de 0, 1% por HPLC de un compuesto de la fórmula J, no más de 0, 1% por HPLC de un compuesto de la fórmula X, no más de 0, 1% por HPLC de un compuesto de la fórmula Y y no más de 0, 15% por HPLC (área de pico) de la cantidad total del compuesto de la fórmula X y el compuesto de la fórmula Y:

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el agente de fluoración es HF o una mezcla de HF y una 10 base de Lewis orgánica.

7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la base de Lewis orgánica es una amina.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto de la fórmula VII se prepara derivatizando un compuesto de la fórmula (V)

, en la que R4 es como se definió anteriormente en la reivindicación 1.

9. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el compuesto de la fórmula (V) se prepara por un procedimiento que comprende:

1) desproteger parcialmente un compuesto de la fórmula (IV) :

para obtener una primera mezcla de reacción que comprende el compuesto de la fórmula (V) y un compuesto de la fórmula (VI)

2) isomerizar el compuesto de la fórmula VI en la mezcla obtenida en la etapa 1) al compuesto de la fórmula V en un disolvente a una temperatura elevada para obtener una segunda mezcla de reacción y

3) aislar el compuesto de la fórmula (V) de la segunda mezcla de reacción.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que el compuesto de la fórmula (IV) se prepara por: acoplamiento de una ribofuranosa protegida de la fórmula III:

en la que R4 es como se definió anteriormente, OR5 es un grupo saliente, con una 210 cloroadenina sililada de la fórmula II:

, en la que R1 es Si (R3) 3, R2 es hidrógeno o R1, R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo o heteroarilo y contiene 1 a 20 átomos de carbono y x es 0 ó 1 mientras y es 2 ó 1, respectivamente, en presencia de un ácido de Lewis o un ácido de Brönsted.

11. Un procedimiento que comprende: 15 1) mezclar un disolvente y un compuesto de la fórmula VI

en la que cada R4 es independientemente un grupo protector de hidroxi, para obtener una primera mezcla;

2) calentar la primera mezcla de la etapa 1) durante un periodo de tiempo suficiente de manera que una cantidad sustancial del compuesto de la fórmula VI se isomeriza a un compuesto de la fórmula (V)

en la que cada R4 es como se definió anteriormente, para obtener una segunda mezcla que comprende el compuesto de la fórmula (VI) y el compuesto de la fórmula (V) y

3) aislar el compuesto de la fórmula (V) de la segunda mezcla para obtener un compuesto aislado de la fórmula (V) y una tercera mezcla que comprende el compuesto de la fórmula (VI) .

12. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la etapa de calentamiento se realiza durante al menos 5 horas.

13. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que el disolvente se selecciona de manera que la primera mezcla es heterogénea durante la etapa de calentamiento, el compuesto de la fórmula (V) está sustancialmente menos disuelto en el disolvente que el compuesto de la fórmula (VI) durante la etapa de calentamiento, pero el compuesto de la fórmula (V) es suficientemente insoluble y el compuesto de la fórmula (VI) es suficientemente soluble en el disolvente cuando la temperatura elevada se disminuye para efectuar el aislamiento del compuesto de la fórmula (V) por cristalización selectiva.

14. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que durante la etapa de calentamiento, la primera mezcla es heterogénea y el compuesto de la fórmula (VI) se isomeriza al compuesto de la fórmula (V) hasta que el nivel del compuesto de la fórmula (VI) en la fase de disolución de la segunda mezcla alcanza un estado estacionario.

15. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que el disolvente se selecciona de manera que la primera mezcla está en forma de una disolución homogénea durante la etapa de calentamiento, pero el compuesto de la fórmula (V) es sustancialmente insoluble y el compuesto de la fórmula (VI) es sustancialmente soluble en el disolvente cuando la temperatura elevada se disminuye para efectuar el aislamiento del compuesto de la fórmula (V) por cristalización selectiva.

16. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que el disolvente se selecciona del grupo que consiste en un alcohol inferior (C1-C6) , DMSO y combinaciones de los mismos.

17. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la primera mezcla cuando se calienta está en forma de una disolución homogénea y el procedimiento comprende repetir al menos una vez las etapas 1) -3) para tratar la tercera mezcla.

18. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la primera mezcla se calienta a una temperatura de aproximadamente 35º C a 120º C.

19. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la primera mezcla se calienta a la temperatura de reflujo

del disolvente.

20. El procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además una etapa de conversión del compuesto de la fórmula (V) en clofarabina.

21. El procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además una etapa de recristalización del compuesto aislado de la fórmula (V) de al menos un disolvente de manera que la cantidad de ácido acético residual en el compuesto recristalizado de la fórmula (V) se controla a no más de 0, 5% en peso por ensayo de GC.

22. El procedimiento según la reivindicación 21, en el que al menos un disolvente es una mezcla de DMSO y MeOH.

23. Un procedimiento que comprende: 1) irradiar un compuesto de la fórmula Vlb en una forma sólida:

en la que cada R4 es independientemente un grupo protector de hidroxi y R7 es 2-cloroadenin-9-ilo con radiación electromagnética de manera que se isomeriza al menos cantidad parcial del compuesto de la fórmula Vlb a un compuesto de la fórmula (Vb)

en la que cada R4 y R7 son como se definió anteriormente y 2) aislar el compuesto de la fórmula (Vb) del compuesto de la fórmula (Vlb) . 15 24. El procedimiento según la reivindicación 23, en el que la radiación electromagnética es radiación infrarroja.