Title:
Verfahren zur Herstellung von 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat
Kind Code:
B4
Abstract:

Verfahren zur Herstellung von 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H–pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I umfassend die Schritte:
a) Reagieren lassen von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel III und Methylamin in einem nichtwässrigen Lösungsmittel, um wasserfreies 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H–pyrazol-1-yl]adenosin zu erzeugen,
b) Zugabe von Wasser zu dem Produkt von Schritt a), um 2-[4-[(Methylamino)-carbonyl]-1-H–pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I zu erzeugen.



Inventors:
Kvapil, Lubomir (Slatinice, CZ)
Hradil, Pavel (Hlusovice, CZ)
Grepl, Martin (Hlusovice, CZ)
Slezar, Petr (Olomouc, CZ)
Dvorakova, Barbora (Most, CZ)
Application Number:
DE112012003470
Publication Date:
01/19/2017
Filing Date:
08/14/2012
Assignee:
Farmak a.s. (Olomouc, CZ)
International Classes:
Foreign References:
65149492003-02-04
WO2007092372A12007-08-16
Other References:
ZABLOCKI, J. [et al.]: 2-substituted pi system derivatives of adenosine that are coronary vasodilators acting via the A2A adenosine receptor. In: Nucleosides, nucleotides & nucleic acids, Vol. 20 2001, no. 4-7, S. 343-360. - ISSN 1525-7770
Attorney, Agent or Firm:
Flaccus Müller-Wolff, 50389, Wesseling, DE
Claims:
1. Verfahren zur Herstellung von 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H–pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I umfassend die Schritte:
a) Reagieren lassen von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel III und Methylamin in einem nichtwässrigen Lösungsmittel, um wasserfreies 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H–pyrazol-1-yl]adenosin zu erzeugen,
b) Zugabe von Wasser zu dem Produkt von Schritt a), um 2-[4-[(Methylamino)-carbonyl]-1-H–pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtwässrige Lösungsmittel für Methylamin ein organisches Lösungsmittel aus der Gruppe der Alkohole, wie etwa Methanol oder Ethanol, oder ein polares aprotisches Lösungsmittel, wie etwa Dimethylsulfoxid, ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Gegenwart eines anderen inerten Lösungsmittels durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das andere inerte Lösungsmittel ein Lösungsmittel aus der Gruppe der polaren aprotischen Lösungsmittel, wie etwa Dimethylsulfoxid, ist.

Description:
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein neues Herstellungsverfahren zur Herstellung von 2-[4-[(Methyamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I,

Welches als Regadenoson bekannt ist und als Koronar-Vasodilatator für diagnostische Zwecke während Radionucliduntersuchungen des Herzens verwendet wird.

Technischer Hintergrund

Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von I basieren auf einer Reaktion von 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II mit einer wässrigen Lösung von Methylamin.

In der Literatur wird eine Reaktion von 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II mit einer 40%igen Lösung von Methylamin in Wasser bei 65°C für 24 Stunden, mit einer Ausbeute von 75% (J. Zablocki et al.: Nucleosides, Nucleotides und Nucleic Acids 2001, 20(4–7) 343, oder US 6,403,567).

Bei einer anderen gut bekannten Ausführungsform wird eine Reaktion von 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II mit einer 40%igen Lösung von Methylamin in Wasser bei Labortemperatur für 4 Stunden durchgeführt, mit anschließender Entfernung des Überschusses an Methylamin unter vermindertem Druck, Kühlen der Reaktionsmischung und Entfernen des Produktes mit einer Ausbeute von 78,4% und einer Reinheit von 99,6% (HPLC) (WO 2007/092372 und US-Patentanmeldung 2010/0267953).

Ein sehr ähnliches Verfahren mit einer Reaktion von 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II mit einer 40%igen Lösung von Methylamin in Wasser bei Labortemperatur für 4 Stunden, Aufkonzentrieren durch Entfernen des Methylaminüberschusses, Kühlen auf 0°C für 2 Stunden und anschließendes Isolieren wird in der Patentanmeldung WO 2008/143667, ohne Angabe der Ausbeute oder Reinheit, beschrieben.

In der Literatur wird auch die Möglichkeit der Synthese von Derivaten von I mittels Kreuzkupplungsreaktion zwischen 2-Iodadenosin und Derivaten von 4-Pyrazolcarbonsäure (Drugs of the Future 2004, 29(10), 998, und in dem Patent US 6,514,949) erwähnt. Diese Synthese ist jedoch nicht ausreichend durch experimentelle Daten dokumentiert; es kann jedoch angenommen werden, dass in diesem Falle Komplexe mit Schwermetallen verwendet werden und dass das synthetisierte Derivat dann aufwändig (chromatographisch) gereinigt werden muss.

Nachteile der oben genannten Verfahren:

  • – Sowohl die Ausgangsverbindung 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II als auch das Produkt 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin der Formel I sind schlecht löslich in Wasser, einer wässrigen Lösung von Methylamin und in üblichen organischen Lösungsmitteln.
  • – Daher verläuft die Reaktion gemäß der oben genannten Verfahren in einer Suspension, die eine Mischung sowohl aus dem Ausgangsstoff 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II als auch des Produktes 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin der Formel I enthält; die Fachleute sind sich darüber im Klaren, dass in solchen Fällen eine unvollständige Umwandlung der Ausgangsverbindung in das Produkt auftreten kann.
  • – Ein weiterer Nachteil besteht in der Verwendung einer wässrigen Lösung von Methylamin, da sich herausgestellt hat, dass auch Wasser an der Reaktion des Esters und der wässrigen Lösung des Amins beteiligt sein kann, was zur Entstehung der korrespondierenden Säure oder eines Salzes davon mit dem verwendeten Amin, als Verunreinigung, führen kann (siehe J. March: Advanced Organic Chemistry, J. Wiley Interscience Publ., 4. Auflage 1992, Seite 424).

Offenbarung der Erfindung

Die oben erwähnten Nachteile, insbesondere die Nachteile in Bezug auf die Durchführung der Reaktion in einer Suspension und auf die Verwendung von wässrigem Methylamin werden durch das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt, bei welchem es sich um ein Verfahren zur Herstellung von 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin der Formel I handelt, das durch eine Reaktion von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel III mit Methylamin in einem nichtwässrigen Lösungsmittel gekennzeichnet ist.

Ein organisches Lösungsmittel aus der Gruppe der Alkohole, wie Methanol und Ethanol, vorzugsweise Methanol, oder ein Lösungsmittel aus der Gruppe der polaren aprotischen Lösungsmittel, vorzugsweise Dimethylsulfoxid, kann als das nichtwässrige Lösungsmittel von Methylamin verwendet werden.

Überraschenderweise wurden gefunden, dass nichtwässrige Lösungen von Methylamin sowohl den Ausgangsstoff 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel III als auch das erzeugte 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin viel leichter lösen als eine Lösung von Methylamin in Wasser. Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Durchführung der Reaktion in Kombination mit einem anderen inerten Lösungsmittel, das zur Lösung von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel III vor dessen Reaktion mit Methylamin in dem nichtwässrigen Lösungsmittel verwendet wird. Solche anderen inerten Lösungsmittel können insbesondere Lösungsmittel aus der Gruppe der polaren aprotischen Lösungsmittel, vorzugsweise Dimethylsulfoxid einschließen.

Nach Abschluss der Reaktion erfolgt die in-vacuo-Entfernung des überschüssigen Methylamins, was die Löslichkeit des resultierenden 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosins, das in einigen Fällen in gelartiger wasserfreier Form ausfallen kann, vermindert. Letzteres wird durch Zugabe von Wasser in das resultierende 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I umgewandelt.

Da die Aminolyse in wasserfreiem Milieu abläuft, findet die wichtigste konkurrierende Reaktion – die Hydrolyse und Bildung einer Säure – nicht statt. Allerdings muss nach Abschluss der Reaktion Wasser hinzugefügt werden, um die sehr schlecht isolierbare wasserfreie Form von Regadenoson in das gut filtrierbare Monohydrat der Formel I umzuwandeln. Andererseits besteht die Gefahr der sekundären Reaktion in dieser Phase nicht mehr.

Die erfindungsgemäße Reaktion kann in einem weiten Temperaturbereich durchgeführt werden, vorzugsweise insbesondere bei Labortemperatur, jedoch auch bei leicht erhöhten Temperaturen von bis zu ca. 50°C in geschlossenen Behältern.

Da einige der oben erwähnten Verfahren (WO 2007/092372) die erzielten Ausbeuten oder die erreichte Reinheit nicht erwähnen, wurde das Verfahren der oben genannten Anmeldung reproduziert. Die Ergebnisse sind in der unten stehenden Übersicht zusammengefasst; die Ergebnisse aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung wurden zu Vergleichszwecken hinzugefügt. Tabelle 1

Ausbeute
[%]
HPLC-Reinheit
[%]
Verunreinigungen
”Ester” [%]”Säure” [%]
1PCTWO2007/092372,
Beispiel 4
(Reaktionszeit: 4 Stunden)
71,496,82,740,33
2PCTWO2007/092372,
Beispiel 4
(Reaktionszeit: 24 Stunden)
74,398,21,400,24
3Vorliegende Erfindung,
Beispiel 1
86,599,90,030,03

Die Ausgangssubstanzen 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II und 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel III wurden für alle Versuche in der gleichen Qualität (HPLC-Reinheit 99,8%) verwendet.

Aus der Tabelle ist zu ersehen, dass beim Reproduzieren des Verfahrens der Anmeldung WO 2007/092372, Beispiel 4, wobei die in der Anmeldung erwähnte Reaktionszeit von 4 Stunden exakt eingehalten wurde, die Ausbeute von 71,4% und eine HPLC-Reinheit von 96,8% erzielt wurde, wobei 2,74% des ”Esters” (d. h. 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II) nicht reagiert hatten, und dass 0,33% der ”Säure” oder ihres Methylaminsalzes als Verunreinigung, erzeugt durch Reaktion mit Wasser, auftraten; überraschender Weise ist diese Verunreinigung nur sehr schwer zu entfernen. Deshalb wurde die Reaktionszeit auf 24 Stunden verlängert, wodurch sich die Ausbeute (74,3%) und die Reinheit (98,2%, HPLC) etwas erhöhten, jedoch blieb es weiterhin bei dem recht hohen Wert von 1,40% an nicht reagiertem 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel II.

Andererseits wurde mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reinheit von 99,9% HPLC erzielt und nur 0,03% des 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosins der Formel III reagierten nicht; auch die Menge an schwer zu entfernender ”Säure”-Verunreinigung ist erheblich geringer (0,03%).

In der Herstellung von Arzneimittelsubstanzen und diagnostischen Produkten stellt die Qualität oder Reinheit des Endproduktes, wie auch die Reinheit von Zwischenprodukten, den wichtigsten Parameter dar (siehe z. B: ICH Harmonized Tripartite Guideline, Impurities in New Drug Substances Q3A(R2), 2006). Die gemäß WO 2007/092372 erzielte Reinheit betrug etwa 98% (HPLC), aber nur das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erzielte eine Reinheit von über 99% (HPLC). Dies bedeutet, dass nur ein Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung keine Nachreinigung erfordert, beispielsweise durch Kristallisieren, wohingegen die gemäß WO 2007/092372 erzeugten Produkte wahrscheinlich zusätzlich nachgereinigt werden müssen.

Die Vorteile des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:

  • – Die Reaktion läuft in einer homogenen Lösung ab, was eine leichte Steuerung des Reaktionsablaufs und eine hohe Umwandlung mit minimalen Verunreinigungsmengen gewährleistet.
  • – Die Reaktion läuft unter gemäßigten Reaktionsbedingungen ab.
  • – Resultat: eine höhere Reinheit und bessere Ausbeute.

Beispiele

Das Wesentliche der Erfindungsausführung wird im Folgenden anhand der nachfolgend aufgeführten Beispiele näher erläutert. Diese Beispiele haben lediglich illustrativen Charakter und begrenzen in keiner Weise den Schutzbereich der Erfindung.

Differentialscanningkalorimetrie (DSC) erfolgte unter Verwendung von Perkin Elmer-Apparatur, dem Pyris Diamond DSC-Modell mit Evaluierung unter Verwendung der Pyris-Software, Version 5,0.

Die Proben wurden in offenen Aluminiumtiegeln in einer Stickstoffatmosphäre analysiert.

Beispiel 1

Eine Suspension von 1 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin (2,556 mmol) in 10 ml 40% Methylamin in Methanol wird in einem geschlossenen Kolben bei 20°C bis zur Lösung gerührt (für ca. 3 bis 5 Stunden). Die resultierende Lösung wird bei der oben genannten Temperatur für weitere 15 Stunden stehen gelassen. Die Lösung wird dann mit Aktivkohle filtriert und das Filtrat wird vorsichtig leicht aufkonzentriert, wobei ein gelartiger Niederschlag aus wasserfreiem 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin erhalten wird. Durch langsames Zugeben von 10 ml Wasser wird der gelartige Niederschlag in einen feinen pulverförmigen Niederschlag umgewandelt, der, nach Aufrühren, unter Ansaugen filtriert, gründlich mit Wasser gewaschen, dann mit Methanol gewaschen und in vacuo bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet wird.

Mit dieser Vorgehensweise werden 0,9 g 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat, d. h. 86,5%, mit einer Reinheit von 99,9% (HPLC) erhalten.

Die Differenzialscanningkalorimetrie (DSC) zeigt endo-Übergänge bei 177°C und 188°C.

Beispiel 2

Eine Suspension von 2 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin (5,111 mmol) und 6 ml DMSO wird unter Rühren bis auf ca. 50°C erwärmt. 14 ml 40% Methylamin in Methanol werden zu der resultierenden Lösung gegeben, nach Kühlung auf 20°C. Die Reaktionslösung wird dann in einem geschlossenen Kolben bei 20°C für 20 Stunden stehen gelassen. Die Lösung wird dann mit Aktivkohle filtriert und das Filtrat wird behutsam etwas aufkonzentriert, wobei ein gelartiger Niederschlag aus wasserfreiem 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin erhalten wird. Durch langsame Zugabe von 20 ml Wasser wird der gelartige Niederschlag in einen feinen, pulverförmigen Niederschlag umgewandelt, der, nach Aufrühren, unter Ansaugen filtriert, gründlich mit Wasser gewaschen und dann mit Methanol gewaschen wird und in vacuo bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet wird.

Mit dieser Vorgehensweise werden 1,69 g 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat, d. h., 80,9%, mit einer HPLC-Reinheit von 99,6% erhalten.

Beispiel 3

Eine Suspension von 1 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin (2,556 mmol) in 10 ml 40% Methylamin in Ethanol werden in einer Druckröhre in einem Bad mit 50°C gerührt. Während ca. 4 Stunden entsteht eine Lösung, die bei der oben genannten Temperatur für weitere 8 Stunden gerührt wird. Dann wird die Reaktionslösung gekühlt, mit Aktivkohle filtriert und das Filtrat in vacuo etwas aufkonzentriert, wobei ein gelartiger Niederschlag von wasserfreiem 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1-H-pyrazol-1-yl]adenosin erhalten wird. Durch langsame Zugabe von 8 ml Wasser entsteht ein feiner pulverförmiger Niederschlag, der, nach Aufrühren, unter Ansaugen filtriert, gründlich mit Wasser gewaschen, dann mit Methanol gewaschen und in vacuo bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet wird.

Mit dieser Vorgehensweise werden 0,9 g 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat, d. h. 86,3%, mit einer Reinheit von 99,6% (HPLC) erhalten.

Beispiel 4

1,3 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin (3,322 mmol) werden zu 8 ml 20% Methylamin in Dimethylsulfoxid gegeben. Die erhaltene Lösung wird in einer Druckröhre in einem Bad mit 50°C für 12 Stunden gerührt. Dann wird die Reaktionslösung gekühlt, mit Aktivkohle filtriert, und das Filtrat wird in vacuo etwas aufkonzentriert. 15 ml Wasser werden dann vorsichtig der Reaktionslösung zugegeben. Der resultierende feine, pulverförmige Niederschlag wird dann, nach Aufrühren, unter Ansaugen filtriert, gründlich mit Wasser gewaschen, dann mit Methanol gewaschen und in vacuo bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet.

Mit dieser Vorgehensweise werden 1,15 g 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat, d. h., 84,6%, mit einer Reinheit von 99,4% HPLC erhalten.

Industrielle Anwendbarkeit

Das Verfahren zur Herstellung von 2-[4-[(Methylamino)carbonyl]-1H-pyrazol-1-yl]adenosinmonohydrat der Formel I gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter günstigen technologischen und ökonomischen Bedingungen angewendet werden, wobei gleichzeitig eine hohe Reinheit des Produktes und eine höhere Ausbeute und Reinheit erhalten werden, und all dies unter gemäßigten Reaktionsbedingungen.