Brevet FR2026603A1 — publié le 19700918

La présente invention concerne un procédé de préparation de didésoxy-2', 3'-fluoro-3' nucléosides pyrimidiques à propriétés cytostatiques, répondant à la formule générale dans laquelle : x représente O, S ou NH R représente l'hydrogène, un radical allyle, alkyae substitué, un halogène, OH ou SH. Les didésoxy-2',3' nucléosides de la composition ci-dessus n'avaient pas encore été préparés Pour la préparation des nucléosides contenant du fluor dans le noyau furannique, il existe deux voies possibles principales a) Condensation d'un dérivé fluoro-furannique avec une base pyri midique ou purique (1). b) Introduction du fluor. dans un nucléoside intact (2). On n'a jusqu'ici préparé par le procédé a) que quelques déso xy-5'-fluoro-5' ou désozy-3'-fluoro-3' nucléosides, porteurs d'un radical -OH en position 2'. Par le procédé b), on a préparé jusqu'ici :les désoxy-5'fluoro-5' nucléosides par réaction de dérivés O-sulfonyl-5' sur des fluorures , lesdésoxy-2'-fluoro-2' nucléoses, par coupure de cyclonucléosides par l'acide fluorhydrique, et les dérivés désoxy-2'fluoro-2' et désoxy-3'-fluoro-3', à partir d'époxydes en 2', 3'. Pour l'obtention des didésoxy-2', 3'-fluoro-3' nucléosides, le procédé a) présente l'inconvénient que, avec les désoxy-2-oses, on obtient toujours, en raison du faible pouvoir d'orientationd'un radical carbonyleen position 2, des mélanges de nucléosides annmères, dont la séparation et la reconnaissance de configuration présentent des difficultés considérables. Parmi les réactions entrant dans le procédé b), ni l'échange direct d'un groupe 0sulfonyl contre un atome de fluor (en raison de la faible activitS de l'atome de carbone secondaire), ni la coupure de l'époxyde en ne ne sont applicables à la préparation des didésoxy-2',3'- fluoro-3' nucléosides.L'introduction du fluor dans un nucléoside intact, par coupure d'un nucléoside cyclique sous l'action de l'acide fluorhydrique, n'a été jusqu'ici effectuée avec quelque succès que sur les dérivés cyclo-02,2' des hydroxy-2' nucléosides pyrimidiques, car leur liaison N-glycosidique est très stable visà-vis des acides, à la différence de celle des désoxy-2' nucléosides et de leurs dérivés. La présente invention a pour objet un procédé simple pour la préparation des didésoxy-2',D'-fluoro-3' nucléosides pyrimidiques répondant à la formule générale I, procédé selon lequel les nucliF sides pyrimidiques correspondants, substitués à l'oxygène du radical OH en position 3', sont traités par des agents de fluoration. Selon ce procédé, on chauffe à une température comprise entre 600 et 1000 C, et de préférence entre 800 et 900 C, des cyclo-02,3' désoxy-2' nucléosides pyrimidiques, dans un solvant organique, qui est de préférence un éther comme le dioxanne ou le tétrahydrefuranne, contenant jusqu'à 20 %, mais de préférence de 4 à 6 % d'acide fluorhydrique anhydre, pendant un temps compris entre 15 minutes et quelques heures, et de préférence entre 30 et 60 minutes. L'acide fluorhydrique en excès est neutralisé par un agent convenable, par exemple le carbonate de calcium. On sépare éventuellement le fluerure de calcium formé, on chasse le solvant par distillation sous pression réduite, et on purifie le produit obtenu, soit par cristallisation, soit par chromatographie sur colonne. Selon une autre mise en oeuvre de l'invention on chauffe un cyclo-02,3'-désoxy-2' nucléoside pyrimidique dans un solvant organique, de préférence un mono- ou polyalcool comme le méthanol, l'éthanol, le glycol ou le diéthylène glycol, pendant un temps d'une à dix heures, et de préférence d'une à deux heures, en présence d'un fluorure minéral, de préférence ESk2 ou MI4F, à une température comprise entre 130 et 2300 C. On chasse ensuite le solvant par distillation sous pression réduite, et on purifie le produit par chromatographie sur une colonne, par exemple de célite. Conformément à un aspect de l'invention, on peut emplayer, au lieu d'un cyclo-O,3'-désoxy-2' nucléoside pyrimidique, un nucléoside sulfonylS, par exemple mésylé, sur le radical OH en position 3'. Dans les conditions de réaction indiquées, le produit initial est transformé en un produit intermédiaire, un cyclo-02,3'-désoxy-2' nucléoside le procédé conforme à l'invention fournit donc une voie facile pour la préparation des didésoxy-2',3'-fluoro-D' nucléosides pyrimidiques.La réaction donne, dans des conditions appropriées, de bons rendements.-Un avantage particulier de l'introduction du fluor dans un nucléoside intact est que la liaison glycosidique n'est pas touchée, et que,par suite, la structure des produits de la réaction est uniforme. les groupes protecteurs ne reliant pas les cyclonucléosides à d'autres groupes OH du reste ose, et éventuellement nécessaires pour la formation des composés de départ, par exemple des groupes trityle, n'ont pas d'influence sur les réactions propres à l'invention les didésoxy-2' ,3 '-fluoro-3' pentafuranosyl nucléosides pyrimidiques préparés conformément à la présente invention possèdent une activité cytostatique inattendue.C'est ainsi par exemple que la thymine-l (didéscixy-2 ',7'-fluoro-3'-(i -D-pentofuranosyl) empêche dans une forte mesure le développement des cellules du carcinome d'Ehrlich-Ascites des souris, et la synthèse du DNS. On obtient "in vitro" une inhibition à 87 % du développement des cellules pour une concentration de 3.10'5 du produit, et une inhibition à 50 % de la synthèse du DSN avec une concentration de 2.10-4. l'invention sera exposée plus complètement à l'aide des exemples de mise en oeuvre qui suivent. Exemple 1 On chauffe dans un bain préalablement chauffé un gramme de mésyl-3'-0 thymidine et 10 grammes de KHF2 ou de NH4S avec 100 ml de diéthylène-glycol pendant 90 minutes à 1900 C (température du bain de chauffage). le solvant est chassé par distillation-sous vide (de la pompe à huile) à une température maximale de 1400. Le résidu, additionné de 3 ml d'eau chaude, est mélangé avec 10 g de célite. le mélange est introduit dans une colonne de chromatographie (de 83 cm sur 3,6 cm) avec 400 g de célite et 120 ml d'eau. Chaque fraction a un volume de 10 cm3. Les fractions 6 à 18 contiennent la thymine-1 (didésoxy-2' ,3 '-fluoro-3 '- O -D-pentofura- nosyl), de pureté chromatographique, qui est concentrée sous vide, éventuellement distillée, et cristallisée dans l'alcool absolu. On recueille 106 mg de produit. Après recristallisation dans l'eau ou dans un mélange ester acétique-éther de pétrole et séchage à 1000 sur P205 sous 1 mm de mercure, le point de fusion est de t7s 1770. La valeur de RFen couche mince sur 0,25 mm de gel de si lice-HF, avec ester acétique saturé d'eau, est de 0,41. Absorption UV dans l'eau:Xmax= 265,5 ùm; Xmin 234 nm. Absorption UV dans NaOH 0,1n: #max= 266 nm:#min = 245 nm. Le composé, chauffé avec une sollution hydro-alcoolique de soude pendant 16 heures à reflux, se transforme presque complètement en didehydro-2', 3'-désoxy-3' thymidine. Exemple 2 On chauffe, comme dans l'exemple 1, 900 mg de cyclo-02, 3' thymine-1 (desoxy-2' ss-D-xylofuranosyl) avec 10 g de KHF2ou de NH4F dans le diéthylène-glycol à 1900 pendant 10 minutes, ou bien en tube scellé dans l'éthanol à 1500pendant 20 heures.On traite le produit comme dans l'exemple 1.On obtient 100 à 120mg de thymine-1(didé8Oxy-2',3'-fluoro-3'-p-D-pentofuranosyl) Les propriétés du produit sont les mêmes que dans l'exemple 1. Exemple 3 On chauffe 330mg de cyclo-O,3'thymine-1(désoxy-2'-ss-D- xylofuranosyl) avec 30ml d'une solution à 4-ozdo d'acide fluorhydrique dans le dioxanne anhydre, dans un récipient clos d'acier ou de nickel pendant 45 minutes à 900(température du bain de chauffage).la solution, refroidie et additionnée d'une peu d'eau, est neutralisée par le carbonate de calcium ou l'hydroglucarbo- nate de sodium. Le précipité minéral formé est séparé par centrifugation, lavé par une quantité abondante d'acétone.Les solutions réunies sont amenées à sec sous vide. Le résidu est purifié par chromatographie comme dans l'exemple 1. On recueille 165 mg de thymine-1 (didésoxy-2',3'-fluoro3'-ss-D-pentafuranosyl). les propriétés duLproduit sont les mêmes que dans l'exemple 1. Exemple 4 On traite, comme dans l'exemple 3, 290 mg de cyclo-02 ,3' thymine-1(desoxy-2'-0-trityl-5'ss-B-xylofuranosyl)par 25ml d'une solution à 4 d'acide fluorhydrique dans le dioxanne anhydre,comr me dans l'exemple 3,pendant 90 minutes à 800.la solution est trai- tée comme dans ltexemple 1,et on isole de la même façon sur cclal- ne chromatographique la thymine-1 (didésoy-2',3'-fluoro-3'-ss-D-pento- furanosyl). On recueille 95 mg d'un produit de propriétés semblables à celles du produit de l'exemple 1. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation de didésoxy-2', )'-fluoro-3' nueléo~ sides pyrimidiques à propriétés cytostatiques, répondant à la formule générale dans laquelle : I représente 0, S ou NH ; R représente l'hydrogène, un radical alcoyle, un halogène, OH ou SH, caractérisé en ce qu'il comporte le traitement, par un agent de fluoration, d'un nucléoside pyrimidique correspondant substitué à l'oxygène du groupe OH en position 3'o 2 - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on chauffe à une température comprise entre 60 et 1000, et de préférence entre 800 et 900, pendant un temps compris-entre 15 minutes et quelques heures, et de préférence entre 30 et 60 minutes, un cyclo-O2, 3'-désôxy-2' nucléoside pyrimidique correspondant dans un solvant organique qui est de préférence un éther cor-e le dioxanne ou le tétrahydrofuranne, contenant jusqu'à 20 %, et de préférence de 4 à 6 r d'acide fluorhydrique anhydre, et en ce que l'on purifie le composé obtenu par cristallisation ou par chromatographie sur colonne, après élimination de l'acide fluorhydrique en excès et du solvant. 3 -Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe à une température comprise entre 1300 et 2300 et pendant un temps compris entre une et dix heures, et de préférence entre entre une et deux heures, un cyclo-O,3'-désoxy-2' nucléoside pyri- midique correspondant dans un solvant organique qui est de préfé- rence un mono- ou poly-alcool, comme le néthanol, i1-thanol, le glycol ou le diéthylène-glycol, en présence d'un fluorure minéral qui est de préférence KHP2 ou 1H4F,le produit formé étantensuite purifie, après élimination du solvant, par chromatographie sur une colonne, par exemple de célite. 4 - Procédé conforme aux revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la réaction est effectuée sur un nucléoside pyrimidique sulfonylé, et de préférence mésylé, sur le groupe oxhydrile en position 3'.