3 Aufgabenstellung
Für 7-Me-cycloAmb-PMEA 61a und 7,7-Dime-cycloAmb-PMEA 61b sind durch ihre hohen Halbwertszeiten und ihren nach wie vor nicht verbesserten
4.4 Die Synthese und Charakterisierung von HPMPC-Prodrugs
4.4.7 Die O-Acylierung von HPMPC-Diethylester 98 bei gleichzeitig geschützter NH 2 -Gruppe
4.4.7 Die O-Acylierung von HPMPC-Diethylester 98 bei gleichzeitig
O OH N N
NH2
O
98 P O EtO
EtO
1.) DMF-Dimethylacetal, 2.) PivCl, TEA, DCMDMF 3.) HOAc, EtOH
O O N N
NH2
O
119a P O EtO
EtO O
Abb. 116 Der Syntheseversuch von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a mit Triethylamin
Das gewünschte Produkt 119a konnte bei diesem Syntheseversuch überhaupt nicht isoliert werden. Es wurde erneut doppelt- und N-acyliertes Produkt 123 und 124 dünn-schichtchromatographisch detektiert. Damit hat sich herausgestellt, dass die Form-amidinschutzgruppe für die Darstellung von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a ungeeignet ist.
In einem neuen Ansatz sollten Tritylschutzgruppen verwendet werden. Natürlich ist es unwahrscheinlich, dass die Tritylierungen N-selektiv verlaufen. Aber es kann möglicherweise ausgenutzt werden, dass Tritylether deutlich labiler sind als Tritylamine.
Also sollte HPMPC-Diethylester 98 doppelt dimethoxytritylgeschützt und dann versucht werden, O-selektiv zu entschützen. Bei diesem Versuch konnte N-DMTr-HPMPC-Diethylester 125 mit einer Ausbeute von 78 % dargestellt werden (Abb. 117).
O OH N N
NH2
O
98 P O EtO
EtO
1.) DMTrCl, TEA, DCM 2.) BSA, DCM, MeOH
O OH N N
NHDMTr
O
125 P O EtO 78 % EtO
Abb. 117 Die Synthese von N-DMTr-HPMPC-Diethylester 125
Bei der dünnschichtchromatographischen Reaktionsverfolgung der Schützung konnte das Verschwinden des Eduktes 98 zugunsten eines lipophileren Produktes beobachtet werden. Dieses Produkt wurde chromatographisch gereinigt und ohne Charakte-risierung weiter eingesetzt. Es ist durchaus ratsam, das doppelt DMTr-geschützte Zwischenprodukt 126 zu reinigen, denn bei einem weiteren Syntheseversuch ohne Reinigung sank die Gesamtausbeute an N-DMTr-HPMPC-Diethylester 125 auf 52 %.
Die saure Entschützung wurde dann dünnschichtchromatographisch verfolgt. Nach wenigen Minuten war das doppelt geschützte Zwischenprodukt 126 verschwunden und die Entstehung von N-DMTr-HPMPC-Diethylester 125 konnte detektiert werden. Dop-pelte Entschützung wurde nicht beobachtet. Durch zügige basische Aufarbeitung wurde die Reaktion dann abgebrochen, damit es nicht doch noch zur N-Entschützung kommt.
Mit dem N-DMTr-geschützten HPMPC-Diethylester konnten nun die Acylierungsver-suche durchgeführt werden. Zuerst wurde die Acylierung mit Pivalinsäurechlorid in Dichlormethan und Triethylamin als Base probiert. Es traten unter diesen Bedingungen Teilentschützungen auf und es wurde erneut die Bildung von doppelt acyliertem Produkt 123 beobachtet.
O O N N
NH2
O
119a P O EtO
EtO 1.) PivCl, TEA, DCM
2.) BSA, DCM, MeOH O
OH N N
NHDMTr
O
125 P O EtO
EtO O
Abb. 118 Versuch der Synthese von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a
Aufgrund des erneuten Scheiterns der Darstellung von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a wurden die Reaktionsbedingungen variiert. Es sollte nun Pivalinsäurechlorid in Pyridin eingesetzt werden. Überraschenderweise erwies sich die DMTr-Schutzgruppe unter diesen Bedingungen als stabil und nach saurer Entschützung konnte das gewünschte Produkt in 74 % Ausbeute isoliert werden (Abb. 119).
O O N N
NH2
O
119a P O EtOEtO 1.) PivCl, Pyridin
2.) BSA, DCM, MeOH O
OH N N
NHDMTr
O
125 P O
EtOEtO 74 % O
Abb. 119 Die erfolgreiche Darstellung von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a
Die Schützung wurde dünnschichtchromatographisch verfolgt und es wurde die Bildung eines einzigen lipophileren Produktes beobachtet, wobei das Edukt 125 komplett umgesetzt wurde. Der entstandene O-Piv-N-DMTr-HPMPC-Diethylester 127 erwies sich unter Entschützungsbedingungen als erstaunlich stabil. Nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wurde unvollständiger Umsatz festgestellt. Deshalb wurde das Reaktionsgemisch zum Sieden erhitzt, was eine Beschleunigung der Reaktion bewirkte.
Auf diese Weise konnte über Nacht die DMTr-Schutzgruppe komplett abgespalten werden. Durch die Verschärfung der Reaktionsbedingungen bestand natürlich die Gefahr der Deacylierung. Allerdings sind Pivalinsäureester derart stabil, dass die Säurekonzentration und die Siedehitze kein Problem darstellen sollten. Die hohe Ausbeute bestätigt die Stabilität der Pivalinsäureestereinheit. Mit dem Erfolg der Synthese bestand nun erstmals die Möglichkeit O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a in größeren Mengen darzustellen. Die Synthesemethode sollte dann noch auf die labileren iso-Buttersäure- und Essigsäureester ausgeweitet werden. Die Darstellung von O-iso-Butyryl-HPMPC-Diethylester 119b gelang dabei in einer Ausbeute von 45 % (Abb. 120).
O O N N
NH2
O
119b P O EtOEtO 1.)iBuCl, Pyridin
2.) BSA, DCM, MeOH O
OH N N
NHDMTr
O
125 P O
EtOEtO 45 % O
Abb. 120 Die Darstellung von O-iso-Butyryl-HPMPC-Diethylester 119b
Die Ausbeute fiel deutlich niedriger aus als bei der Darstellung von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a. Bei dieser Stufe wurde bewusst auf das Erhitzen der sauren Ent-schützungslösung verzichtet, da dünnschichtchromatographisch teilweise Deacylierung festgestellt werden konnte. Allerdings war die Beobachtung schwierig, da HPMPC-Diethylester 98 einen ähnlichen Rf-Wert besitzt wie Benzolsulfonsäure. Es musste also ein Kompromiss zwischen unvollständiger Entschützung und zunehmender Deacylie-rung gefunden werden. Was nun genau von den beiden Möglichkeiten den Ausbeute-verlust bewirkt hat, blieb unklar. O-Acetyl-HPMPC-Diethylester 119c stellte sich bereits als nicht mehr synthetisierbar heraus, da das DMTr-Amin unter den sauren Entschüt-zungsbedingungen deutlich stabiler als die Essigsäureestereinheit war.
Mit der erstmaligen erfolgreichen Darstellung von O-Piv-HPMPC-Diethylester 119a und O-iso-Butyryl-HPMPC-Diethylester 119b konnte nun die enzymatische Stabilität der Esterbindungen im Zellextraktmedium untersucht werden. Die CEM/0-Zellextrakte enthalten Carboxyesterasen, die in der Lage sind, Ester zu spalten. Die beiden synthetisierten HPMPC-Diethylester 119a,b stellten sich allerdings als enzymatisch stabil heraus.
O O N N
NH2
O
98 P
O EtO
EtO O
OH N N
NH2
O P O EtO O EtO
R
CEM/0-Zellextrakte
R = Piv119a R =iBu119b
Abb. 121 Untersuchung der enzymatischen Stabilität der Carbonsäureesterbindung
In der HPLC-analytischen Reaktionsverfolgung wurden nur die Eduktester 119a,b mit gleichbleibendem Integral bei der UV-Detektion beobachtet. Mit diesem Befund hat die Entwicklung enzymatisch aktivierbarer O-Acyl-cycloAmb- bzw. -cycloSal-HPMPC-Prodrugs einen Rückschritt erhalten. Dennoch sollte versucht werden, solche Strukturen darzustellen, um die synthetische Machbarkeit zu untersuchen. Außerdem handelt es sich bei den CEM/0-Zellextrakten um ein Testsystem. Es ist auf jeden Fall von Interesse, neu synthetisierte Verbindungen antiviralen Tests zu unterziehen, weil vielleicht ganz andere Wirkmechanismen zu überraschenden Ergebnissen führen können.
4.4.8 Die selektive Phosphonsäureesterspaltung O-acylierter