Brevet FR2590255A1 — publié le 19870522

La présente invention concerne un procédé de préparation de dérivés de la ptéridine de formule générale: NH2 N CH2 N/ \ C H 2N ONH-CH-CH2CH 2-COOH (I) H2N- 1 N N R COOH dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou le radical méthyle par amination d'un dérivé de la ptéridine de formule générale: OH N C N -' CONH-CH-CH CH -COOH (II) H2N '\9N R COOH dans laquelle R est défini comme précédemment. Le produit de formule générale (I) dans laquelle R repré- sente un atome d'hydrogène est l'aminoptérine (acide N-[{N-[(diami- no-2,4 ptéridinyl-6) méthyl] amino}-4 benzoyl] L-(+) glutamique). Le produit de formule générale (I) dans laquelle R repré- sente le radical méthyle est le méthotrexate (acide N-[{N-[(diamino- 2,4 ptéridinyl-6) méthyl] N-méthylamino}-4 benzoyl] L-(+) glutamique) qui est un antimitotique utilisé comme antagoniste de l'acide folique dans le traitement des leucémies. Le produit de formule générale (II) dans laquelle R repré- sente un atome d'hydrogène est l'acide folique. Le produit de formule générale (II) dans laquelle R repré- sente le radical méthyle est la méthoptérine (acide N-[{N-[(amino-2 hydroxy-4 ptéridinyl-6) méthyl] N-méthylamino}-4 benzoyl] L-(+) glutamique). Il est connu de préparer le méthotrexate selon le procédé décrit par D.R. Seeger et coll., J. Amer. Chem. Soc., 71, 1753 (1949) qui consiste à faire réagir, en une seule opération, le sulfate de tétramino2,4,5,6 pyrimidine, le N-méthyl-p.aminobenzoylglutamate de sodium et le dibromopropionaldéhyde, cependant il n'existe pas de procédé permettant de transformer l'acide folique en méthotrexate. Bien qu'il soit connu de préparer la méthoptérine par méthylation de l'acide folique au moyen de formol en présence de cyanoborohydrure de sodium à un pH voisin de 6,4 selon le procédé décrit par CAROLL TEMPLE JR et J.A. MONTGOMERY, J. Med. Chem., 25, 161 (1982), l'amination de la méthoptérine n'a pas été décrite. D'après les brevets français FR 2 163 672 et FR 2 351 103, il est connu de préparer des dérivés aminés de composés hétérocy- cliques azotés par silylation d'hétérocycles substitués par ur ou plusieurs radicaux hydroxy suivi de l'action de l'ammoniac ou d'une amine primaire ou secondaire en présence d'acide de Lewis ou d'acide p. toluènesulfonique. Comme agents de silylation peuvent être utilisés l'hexaméthyldisilazane éventuellement en présence de triméthylchloro- silane, l'hexaméthylcyclotrisilazane ou l'octaméthylcyclotétrasila- zane. Lorsque l'on utilise l'ammoniac comme agent d'amination, il est nécessaire d'opérer sous une pression comprise entre 30 et 50 atmos- phères, la température de la réaction atteignant 180 C. Par ailleurs, il est connu d'après le brevet américain US 3 884 957 de préparer un nitrile par chauffage d'un acide carboxy- lique avec un silazane cyclique ou linéaire en présence d'un acide de Lewis tel que le chlorure d'aluminium ou le chlorure de zinc. Il a maintenant été trouvé de manière surprenante et inattendue, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, que l'amination de l'acide folique ou de la méthoptérine peut être réalisée dans des conditions qui permettent de remplacer un radical hydroxy par un radical amino sans toucher au reste de la molécule. Plus particulièrement, il a été trouvé que l'acide folique ou la méthoptérine traités par un silazane conduisent respectivement à l'aminoptérine ou au méthotrexate avec de bons rendements sans qu'il soit nécessaire d'utiliser de l'ammoniac et d'opérer sous pression. Généralement, le procédé d'amination selon l'invention est mis en oeuvre en chauffant, dans un réacteur fermé, l'acide folique ou la méthoptérine en solution dans un solvant organique basique avec un silazane tel de l'hexaméthyldisilazane éventuellement en présence d'acide p.toluènesulfonique. Comme solvant organique, on utilise généralement la pyridine, l'acétonitrile, la N,N-diméthylaniline ou la quinoléine. Il est particulièrement avantageux d'utiliser la pyridine. - Le silazane est généralement utilisé à raison de 2 à moles par mole d'acide folique ou de méthoptérine mis en oeuvre. Lorsque le procédé est mis en oeuvre en présence d'acide p. toluènesulfonique, on utilise, en général, 0,01 à 0,2 mole de catalyseur par mole d'acide folique ou de méthoptérine mis en oeuvre. La température de la réaction est généralement comprise entre 60 et 180 C et la réaction est complète après 15 à 25 heures de chauffage à cette température. L'aminoptérine ou le méthotrexate peuvent être séparés du mélange réactionnel selon les techniques habituelles d'extraction et ils peuvent être avantageusement isolés sous forme d'un sel métal- lique tel que le sel de sodium. Lorsque le procédé est mis en oeuvre à partir d'acide folique, l'aminoptérine obtenue peut être transformée en méthotrexate en opérant dans les conditions décrites par CAROLL TEMPLE JR et J.A. MONTGOMERY, J. Med. Chem., 25, 161 (1982) pour la préparation de la méthoptérine à partir de l'acide folique. Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, montrent comment l'invention peut être mise en pratique. EXEMPLE 1 Dans un ballon en hastelloy de 10 cm3, on introduit 360 mg d'hydrate de méthoptérine (0,75 mmole), 3,6 cm3 de pyridine anhydre, 21 mg d'acide p. toluènesulfonique monohydraté (0,11 mmole) et i cm3 d'hexaméthyldisilazane (4,74 mmoles). On chauffe à 100 C sous agitation pendant 21,5 heures. Après refroidissement à 200C, la solution pyridinique est concentrée à sec. Le résidu obtenu est repris par 10 cm3 d'eau et on acidifie à pH = 3,3 par addition d'acide chlorhydrique normal. Le précipité jaune formé est séparé par filtration, rincé à l'eau et lavé avec 3 cm3 d'éthanol. Après séchage sous pression réduite (0,2 torr) pendant 15 heures à 20 C, on obtient 340 mg de méthotrexate brut. L'analyse par chromatographie liquide à haute performance montre que le taux de transformation est de 100 % et que le rendement est de 51,4 %. On reprend 230 mg du produit obtenu précédemment par 5 cm3 d'eau distillée. Le pH est ajusté à 9 par addition de soude normale. On sépare un léger insoluble par filtration. Au filtrat, on ajoute sous agitation 32 cm3 d'acétone. Il se forme un précipité jaune qui est séparé par filtration et rincé à l'acétone. Après séchage sous pression réduite (0,5 torr) pendant 24 heures à 20 C, on obtient mg d'un solide jaune dont le titre en sel de sodium du métho- trexate, déterminé par chromatographie liquide à haute performance, est de 81,8 Z. Le rendement de la purification est de 88 %. La structure du produit obtenu est confirmée par le spectre infra-rouge, le spectre ultra-violet et le spectre de résonance magnétique nucléaire du proton. EXEMPLE 2 Dans un autoclave de 10 cm3, on introduit 360 mg d'hydrate de méthoptérine (0,75 mmole), 3,6 cm3 de pyridine anhydre et 1 cm3 d'hexaméthyldisilazane (4,75 mmoles). On agite à 100 C pendant 21 heures 30 minutes. Après refroidissement à une température voisine de 20 C, le mélange réactionnel est concentré à sec. Le résidu obtenu est repris par 10 cm3 d'eau puis on acidifie à pH = 3,3 par addition d'acide chlorhydrique N. Le précipité jaune formé est séparé par filtration, rincé à l'eau puis lavé avec 3 cm3 d'éthanol. Après séchage à 20 C sous pression réduite (1 mm de mercure; 0,13 kPa), on obtient 300 mg de méthotrexate. L'analyse par chromatographie liquide à haute performance montre que le taux de transformation de la méthoptérine est de 88 % et que le rendement de la réaction est de 48 %. EXEMPLE 3 Dans un autoclave de 10 cm3, on introduit 240 mg d'acide folique dihydraté (0,50 mmole), 5,48 cm3 de pyridine anhydre, 0,65 cm3 d'hexaméthyldisilazane (3,10 mmoles) et 17 mg d'acide p.toluènesulfonique monohydraté (0,083 mmole). On agite pendant 17 heures à 100 C. Après refroidissement à 20 C, le mélange réac- tionnel est concentré à sec. Le résidu obtenu est repris par 10 cm3 d'eau puis on alcalinise à pH = 9 par addition de soude N. Un léger insoluble est séparé par filtration. Après addition de 80 cm3 d'acétone, un solide jaune précipite qui est séparé par filtration et lavé par 5 cm3 d'acétone. Après séchage à 20 C sous pression réduite (3 mm de mercure; 0,4 kPa) pendant 15 heures, on obtient 240 mg de sel de sodium d'aminoptérine titrant 79 %. Le taux de transformation de l'acide folique est de 99,4 % et le rendement est de 78,3 %. - La structure du produit obtenu est confirmée par le spectre de masse et le spectre de résonance magnétique nucléaire. EXEMP]E 4 Dans un autoclave de 10 cm3, on introduit 360 mg d'acide folique dihydraté (0,75 mmole), 3,6 cm3 de pyridine anhydre et 1 cm3 d'hexaméthyldisilazane (4,74 mmoles). On agite pendant 48 heures à 100 C. Après refroidissement à 20 C, le mélange réactionnel est concentré à sec. Le résidu obtenu est repris par 10 cm3 d'eau puis on alcalinise à pH = 9 par addition de soude N. On ajoute alors 170 mg de chlorure de calcium dihydraté et 60 cm3 d'acétone. Le précipité formé est séparé par filtration, lavé avec 5 cm3 d'acétone puis séché sous pression réduite (3 mm de mercure; 0,4 kPa) pendant 15 heures à-20 C. On obtient ainsi 440 mg de sel de calcium d'aminoptérine titrant 33,3 %. Le taux de transformation de l'acide folique est de 61,3 % et le rendement est de 41,3 %. EXEMPLE 5 On met 400 mg de sel de calcium d'aminoptérine (0,84 mmole) en suspension dans 20 cm3 d'eau distillée. On ajuste le pH à 6,4 par addition d'acide chlorhydrique N. On ajoute 0,34 cm3 de formol à 37 % dans l'eau (4,20 mmoles) et 80 mg de cyanoborohydrure de sodium (1,27 mmole). On maintient le pHi à 6,5 pendant 4 heures à 20 C par addition d'acide chlorhydrique N. Apres 22 heures à 20 C, on amàne le pH à 9 par addition de soude N. Un insoluble est sépare par filtra- tion. Au filtrat, on ajoute 190 mg de chlorure de calcium dihydratg (1,26 mmole) puis 100 cm3 d'acétone. Le précipité formé est séparé par filtration, rincé par 5 cm3 d'acétone puis séché à 20 C pendant heures sous pression réduite (3 mm de mercure; 0,4 kPa). On obtient ainsi 460 mg de sel de calcium du méthotrexate dont le titre est de 34,8 %. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation de dérivés de la ptéridine de formule générale: NH2 N i N CH2 N/CH\ N / \ CONH-CH-CH2CH2-COOH (I) \2N 1N /\N/J R COOH H2 dans laquelle R représente un-atome d'hydrogène ou le radical méthyle caractérisé en ce que l'on fait réagir un silazane sur un dérivé de la ptéridine de formule générale: OH N \ N CONH-CH-CH2CH2-COOH (II) H2N N N dans laquelle R est défini comme précédemment, en opérant dans un solvant organique basique à une température comprise entre 60 et C, et isole le produit obtenu éventuellement sous forme de sel métallique. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la silazane est l'hexaméthyldisilazane. 3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le solvant organique basique est choisi parmi la pyridine, l'acéto- nitrile, la N,N-diméthylaniline et la quinoléine. 4 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que on utilise en outre de l'acide p.toluênesulfonique comme catalyseur. 2590Z55 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 carac- térisé en ce que l'on utilise 2 à 10 moles de silazane par mole de dérivé de la ptéridine de formule générale (I) mis en oeuvre. 6 - Procédé de préparation d'un dérivé de la ptéridine de formule générale (I) dans laquelle R représente le radical méthyle caractérisé en ce que l'on méthyle un dérivé de la ptéridine de formule générale (I) au moyen de formol en présence de cyanoboro- hydrure de sodium.