2,4-二取代的1,3 -氧硫杂环戊烷核苷的对映体拆分

摘要

本文公开了顺式或反式构型的式(B)化合物的单一对映体，其中R

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备式(A)的顺式核苷或核苷类似物的(-)和(+)异构体及衍生物的新型方法：

(A)

其中R¹是嘧啶碱基或其可药用的衍生物。

发明背景

已经发现式(A)的化合物类，特别是2,4-二取代的1,3-氧硫杂环戊烷嘧啶核苷及其衍生物具有有效的抗病毒活性。特别是，已经发现这些化合物在很长一段时间以来一直用作 T淋巴细胞中HIV-1复制的有效抑制剂，它们的细胞毒副作用比本领域中已知的化合物要小（参见Belleau 等人 (1993) Bioorg. Med. Chem. Lett. 第三卷第8期第1723-1728页）。同时还发现这些化合物对HIV 3TC耐药毒株具有活性（参见Taylor等人(2000) Antiviral Chem. Chemother. 第11卷第 4期第291-301页、Stoddart等人(2000) Antimicrob. Agents Chemother. 第44卷第3期第783-786 页）。此外，式(A)的化合物还可用于乙型肝炎病毒感染的预防和治疗。

用于制备这些化合物的方法已经公开在：PCT专利公开WO 92/08717、 WO 95/29176和WO 02/102796，以及Belleau 等人 (1993) Bioorg. Med. Chem. Lett. 第三卷第8期第1723-1728页、Wang 等人 (1994) Tetrahedron Lett. 第35卷第27期第4739 –4742页、Mansour 等人, (1995) J. of Med. Chem.第38卷第1期第1-4页和Caputo等人，Eur. J. Org. Chem. 第6卷第1455-1458页 (1999)的出版物中。

在很多情况下，这些工艺的产物为外消旋体。这些外消旋体需要进一步处理来获得纯对映体。用于制备单一对映体的优选方法是对外消旋体进行拆分，如通过直接优选结晶、非对映体盐结晶、动力学拆分、酶法拆分、选择性吸收和不对称合成。参见例如，EP 0 515 156、 EP 0 515 157、EP 0560 794、EP 0 756 595、EP 0 757 684、EP 1 153 924、EP 1 361 227、EP 1 406 896、EP 1 473 294、EP 1 632 490、US 5,663,320、US 5,693,787、US 6,600,044、US 2006/0199786、WO 92/20669、WO 92/20696和WO 2006/096954。

例如，Cimpoia等人(US 2006/0199786)公开了一种制备具有光学活性的顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷及其衍生物的方法，该方法是通过顺式氧硫杂环戊烷化合物与手性酸反应产生两种非对映体盐、回收其中一种非对映体盐并将回收的非对映体盐转化为碱基化合物的对映体来实现的。

如果外消旋体是“真正的”外消旋化合物，则两种对映体的均质固相共存于同一细胞单元中。这些物质可通过非对映体结晶来分离，其一般涉及使外消旋体与光学纯的酸或碱（即拆分剂）反应而形成非对映体盐的混合物。这些混合物可以通过优选结晶法来分离。然而，一些外消旋体可以以聚集物(conglomerate)的形式存在。在聚集物中，单个对映体各自以单晶格形式结晶。因此，聚集物盐实际上是两种单独的晶体类型（各为一异构体）的物理混合物。但是，一般在低于20％的所有外消旋体的情况下观察到聚集物。参见例如，Lorenz, H.等人，J. of the Univ. of Chem. Tech. and Metallurgy, (2007), 42 (1), 5-16 [5%至10%的外消旋体属于聚集物形成基团]。

聚集物可以定义为两种结晶对映体（即，基本上是机械分离的）的等摩尔混合物。聚集物的相图显示在以50％：50％混合时一个明确定义的最低温度，该最低温度是对映体混合物的低共熔点。优选结晶法的成功与否取决于这个事实。

通过形成聚集物盐而进行拆分某些外消旋体的方法（也称为优选结晶法或夹带拆分法(resolution by entrainment)）描述于例如Tung 等人 (US 4,994,604)、Manimaran 等人 (US 5,302,751)和Coquerel等人 (US 6,022,409)的专利中，以上专利的全部公开内容据此以引用的方式并入。

聚集物化合物在晶格中以单一对映体形式结晶，即，每个晶格由单一对映体组成。因此，要成为聚集物，外消旋聚集物盐（(-)和(+)晶体的1:1混合物）的IR光谱必须与单一对映体的IR光谱相同。聚集物性能的另一个特点是外消旋聚集物盐的熔点通常比任一单一对映体的熔点都要低。

如果获得聚集物，则其可用于对映体过量增强，原因是最易溶的组合物是外消旋的。一般来说，如果聚集物有一个对映体的过量，则可回收该过量，即X％的对映体过量的聚集物将提供X％的单一对映体的产量，剩下的是外消旋液体。

外消旋形式的聚集物也可用于夹带方法中，在该方法中，用单一对映体引晶外消旋溶液，从而形成该对映体的优选动力学沉淀。参见例如，Lorenz, H.,等人，J. of the Univ. of Chem. Tech. and Metallurgy, (2007), 42 (1), 5-16。

发明概要

尽管以上所描述的方法提供了获得式(A)的顺式核苷或核苷类似物的单一异构体及衍生物的有效方法：

(A)

其中R¹是嘧啶碱基或其可药用的衍生物，但仍然需要更简单且更经济的方法。本发明基于发现一种方法，即通过使用特定的聚集物盐而直接结晶的技术，从而使得对映体直接且有效地分离。

因此，根据本发明的一个方法方面，提供了一种制备顺式构型中的式(B)化合物的单一对映体、其可药用盐及酯的方法，

(B)

其中

R¹是嘧啶碱基或其可药用的衍生物，

R²是氢，羧基官能-C(O)-R³或与其所连接的氧原子一起形成衍生自多官能酸（如包含不止一个羧基的磷酸或羧酸，例如式为HO₂C(CH₂)_1-10CO₂H的二羧酸）的酯；以及

R³选自氢、具有1至30个碳原子的未取代或取代的直链或支链（例如，甲基、乙基、正丙基、叔丁基、正丁基）烷基或环烷基、具有2至30个碳原子的未取代或取代的烷氧基烷基（例如，甲氧基甲基）、具有7至18个碳原子的未取代或取代的芳烷基（例如，苯甲基）、具有7到18个碳原子的未取代或取代的芳氧基烷基（例如，苯氧基甲基）、具有6到14个碳原子的未取代或取代的芳基（例如，被卤素、C_1-4烷基或C_1-4烷氧基任选取代的苯基）、取代的二氢吡啶基（例如，N-甲基二氢吡啶基）、诸如C_1-6-烷基磺酰基或C_7-18-芳烷基磺酰基（例如，甲磺酰基）的磺酸酯、硫酸酯、氨基酸酯（例如，L-缬氨酰或L-异亮氨酸）和单磷酸酯、双磷酸酯或三磷酸酯，

所述方法包括：

用酸形成式(B)化合物的外消旋混合物或对映体富集的混合物的聚集物盐，其中所产生的聚集物盐具有以下特征：

外消旋化合物的盐（(-)和(+)晶体的1:1混合物）的IR光谱与各单一对映体的IR光谱相同，并且

外消旋化合物的盐的熔点通常比任一单一对映体的熔点都要低；

通过结晶获得对映体盐的对映体富集的混合物；以及

通过标准方法（即，将盐转化为游离碱）获得对映体富集的混合物的游离碱。

形成聚集物盐后，可以采用诸如Tung 等人 (US 4,994,604)、Manimaran 等人 (US 5,302,751)和Coquerel等人 (US 6,022,409)中描述的优选结晶法来分离对映体。还可采用夹带或循环夹带的方法来分离对映体。

在本发明中，式B的顺式核苷的溶液可通过用所需的单一对映体引晶来夹带，以生成具有过量结晶异构体的较大晶体，同时在母液中留有富集的相反异构体。对于可用于制备式B的单一对映体顺式核苷的夹带结晶法而言，希望可以通过重结晶或一系列的重结晶来提高所获得的对映体富集的核苷的对映体纯度。可以进一步处理富集有相反异构体的母液。相反异构体可以通过类似的重结晶法来提取，或相反异构体可被外消旋，重复上述引晶方法，使得母液中的所有物质都可以被导向所需的顺式异构体。因此，本发明的方法旨在提供具有更高对映体过量(ee)的所需的式B的顺式核苷的异构体的晶体。这样使得本发明将与最初制备具有低对映体过量的式B的顺式核苷结晶的方法（如产生不能接受的对映体过量的物质的非对称合成方法）结合，以提供具有高得多的对映体过量的所需产物的最终产物。

这种方法还可以用于制备反式构型中的式(B)化合物的单一对映体。

在本发明的可供选择的实施例中，形成顺式2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的聚集物盐，其中与外消旋体在极性溶剂中的溶解度相比，单一对映体显示具有低得多的溶解度。

本发明包括在控制的条件下，通过用所需的单一对映体2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷聚集物盐引晶2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷聚集物盐的过饱和溶液，从而对顺式2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的对映体混合物或2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的顺式/反式组合物进行直接的对映体分离，而无需拆分剂。

本发明还包括式(B)化合物的单一对映体或其可药用盐或酯的制备方法，其中对映体包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯，该方法包括：

（a）用甲苯磺酸形成式(B)化合物的外消旋混合物或对映体富集的混合物的聚集物盐；

（b）通过结晶获得对映体盐的对映体富集的混合物；以及

（c）获得对映体富集的混合物的游离碱，其中对映体富集的混合物包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯。

本发明还包括含有2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的单一对映体或其可药用盐或酯的组合物，其中对映体包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯。

具体实施方式

因此，本发明的第一方面提供了通过用酸形成式(B)化合物的外消旋混合物或对映体富集的混合物的聚集物盐而制备顺式构型的式(B)化合物的单一对映体及其可药用盐和酯的方法，

(B)

其中R¹和R²如上所定义，其中所生成的聚集物盐具有以下特征：外消旋化合物的盐（(-)和(+)晶体的1:1混合物）的IR光谱与各单一对映体的IR光谱相同，并且外消旋化合物的盐的熔点比任一单一对映体的熔点都要低。

在优选的实施例中，单一对映体还包含等于或小于1%的量的式(B)化合物的第二异构体。例如，在单一对映体是(-)顺式异构体的情况下，应当理解第二异构体可以选自(+)顺式异构体、(-)反式异构体、(+)反式异构体以及它们的混合物。

酸优选选自马来酸，例如马来酸、诸如甲苯磺酸的非手性酸以及它们的混合物。

本发明基于式(B)的2-取代的4-取代的1,3-氧硫杂环戊烷的聚集物盐的形成，其中R¹是嘧啶碱基或其可药用的衍生物，R²是氢、或与其所连接的氧原子一起形成多官能酸的酯、或者是羧基官能-C(O)-R³，其中酯基团的非羰基部分R³选自氢、直链或支链烷基（例如，甲基、乙基、正丙基、叔丁基、正丁基）、C_3-8环烷基、烷氧基烷基（例如，甲氧基甲基）、芳烷基（例如，苯甲基）、芳氧基烷基（例如，苯氧基甲基）、芳基（例如，被卤素、C_1-4烷基或C_1-4烷氧基任选取代的苯基）、取代的二氢吡啶基（例如，N-甲基二氢吡啶基）、诸如烷基磺酰基或芳烷基磺酰基（例如，甲磺酰基）的磺酸酯、硫酸酯、氨基酸酯（例如，L-缬氨酰或L-异亮氨酸）和单磷酸酯、双磷酸酯或三磷酸酯。

优选地，R¹选自下式：

其中

R⁴和R⁵在所有情况下独立地为H、直链、支链或环状的C_1-6烷基、直链、支链或环状的C_2-6链烯基、C_6-14芳基或含有1-3个杂原子的C_5-10芳杂环，其中每个杂原子为O、N或S杂原子；并且

R⁶是氢、羟甲基、三氟甲基、直链、支链或环状的C_1-6烷基、直链、支链或环状的C_2-6链烯基、溴、氯、氟或碘。

R¹可以是，例如胞嘧啶或5-氟胞嘧啶。

R²还包括衍生自多官能酸，例如含有不止一个羧基的羧酸（例如二羧酸HO₂C（CH₂）_nCO₂H，其中n是1至10的整数（例如，丁二酸））或磷酸的酯。例如，R²可以是式HO²C(CH₂)_nCO-O-，其中n是1至10。制备这些酯的方法是众所周知的。参见例如，E. Hahn等人, " Nucleotide dimers as anti-human immunodeficiency virus agents", Nucleotide Analogues As Antiviral Agents, J. C. Martin编辑，学术研讨会丛刊(Symposium Series) #401, American Chemical Society，第156-159页(1989)和M. Busso等人, "Nucleotide dimers suppress HIV expression in vitro"，AIDS Research and Human Retroviruses，4(6)，第449-455页(1988)。

本发明包括形成顺式2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的聚集物盐，其中与外消旋体在极性溶剂中的溶解度相比，单一对映体显示具有低得多的溶解度。无需拆分剂，在可控制的条件下，直接对映体分离可以通过用单一对映体引晶外消旋体的过饱和溶液来完成。也可以完成其任何衍生物的分离。

本发明的实施例包括用于拆分顺式2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷或其衍生物或盐的方法，该方法包括：

a) 将所述顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷与非手性酸反应以产生顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐；

b) 制备具有大于零的对映体过量的顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐的溶液；

c) 向上述溶液中添加足以引发结晶的量的(+)或(-)顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐；

d) 充分回收所述(+)或(-)顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐中的一种；以及

e) 将所述(+)或(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐转化为所述(+)或(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1'-基）-1,3-氧硫杂环戊烷或盐。

可用于形成聚集物盐的非手性酸的例子其中包括盐酸(HCl)、氢溴酸(HBr)、硫酸(H₂SO₄)、四氟硼酸(HBF₄)、甲磺酸(CH₃SO₃H)、苯磺酸(C₆H₅SO₃H)、对甲苯磺酸(p-CH₃C₆H₄SO₃H)、对氨基苯磺酸(p-NH₂C₆H₄SO₃H)、对氯苯磺酸(p-ClC₆H₄SO₃H)、对羟基苯磺酸(p-HOC₆H₄SO₃H)、氯乙酸(ClCH₂COOH)、二氯乙酸(Cl₂CHCOOH)、三氯乙酸(Cl₃CHCOOH)、乙醇酸(HOCH₂COOH)、丙酮酸(CH₃COCOOH)、丁二酸(HOOC(CH₂)₂COOH)、己二酸(HOOC(CH₂)₄COOH)、马来酸(Cis-HOOCCH=CHCOOH)、富马酸(Tr-HOOCCH=CHCOOH)、柠檬酸(HOC(CO₂H)(CH₂CO₂H)₂)以及它们的混合物等。

根据本发明的另一个方面，提供了制备式(B)化合物的单一对映体或其可药用盐或酯的方法，其中对映体包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯，该方法包括以下步骤：

(a)用甲苯磺酸形成式(B)化合物的外消旋混合物或对映体富集的混合物的聚集物盐；

(b)通过结晶获得对映体盐的对映体富集的混合物；以及

(c)获得对映体富集的混合物的游离碱，其中对映体富集的混合物包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯。

优选地，该甲苯磺酸是对甲苯磺酸，式(B)的化合物是2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷，且该对映体是顺式构型。

根据又一个方面，本发明提供了含有2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的单一对映体或其可药用盐或酯的组合物，其中对映体包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯。优选地，对映体是顺式构型。

所谓的术语“衍生物”是式(B)化合物的可药用盐、酯或这种酯的盐的化合物，或施用于受体后能够（直接或间接地）提供式(B)的化合物或其抗病毒活性的代谢物或残基的任何其它化合物。本领域技术人员应当理解，可以在碱基部分中的官能团处对式(B)的化合物进行修改，以提供其可药用的衍生物。

除非另有规定，本文所用的术语“烷基”指的是具有1至30个碳原子（优选1至6个碳原子）的饱和直链、支链或环状的伯烃、仲烃或叔烃，所述烃未被取代或任选地被烃基、N₃、CN、SH、氨基、卤素(F、Cl、Br、I)、C_6-12-芳基、C_1-6-烷基、C_2-12-烷氧基烷基或硝基单取代或双取代。烷基尤其包括甲基、乙基、环丙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、环己基、环己基甲基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基和2,3-二甲基丁基。

因此，R²可以是例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丙基甲基、环戊基甲基、环己基甲基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、卤代C_1-6-烷基、C_1-6-羟烷基或C_1-6-氨基烷基。

除非另有规定，本文所用的术语“链烯基”代表本文所定义的烷基，其中一个或多个-CH₂-CH₂-基团在所有情况下都被-CH=CH-取代。链烯基可以以上文对烷基所述的方式被取代。

本文所用的烷氧基烷基指的是具有多达30个碳原子（优选多达6个碳原子）的烷基-O-烷基，其在任何情况下都未被取代或任选地被羟基、N₃、CN、SH、氨基或卤素(F、Cl、Br、I)单取代或双取代。烷氧基烷基尤其包括甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基和丁氧基甲基。

术语“芳基”代表芳香族部分，其未被取代或被羟基、N₃、CN、C_1-4烷基、C_1-4烷氧基和/或卤素(F、Cl、Br、I)取代一次或多次，且含有至少一个苯环型环。芳基包含6至14个碳原子（如苯基和萘基），特别是6至10个碳原子。

术语“芳烷基”代表通过烷基与邻近原子连接的芳基部分。芳烷基的芳基部分任选地被羟基、N₃、CN、C_1-4烷基、C_1-4烷氧基和/或卤素(F、Cl、Br、I)取代一次或多次，且含有至少一个苯环型环。

术语“芳氧基烷基”代表通过氧原子与烷基连接的芳基部分，即芳基-O-烷基。芳氧基烷基的芳基部分任选地被羟基、N₃、CN、C_1-4烷基、C_1-4烷氧基和/或卤素(F、Cl、Br、I)取代一次或多次，且含有至少一个苯环型环。

除非另有规定，本文所用的术语“受保护的（基团）”是指为了防止其进一步反应或为了其它之目的而被添加到氧、氮或磷原子上的基团。许多种氧和氮保护基对于有机合成领域的技术人员来说是已知的。适用的保护基描述于例如Greene等人，"Protective Groups in Organic Synthesis" John Wiley和Sons，第二版，1991中，该出版物据此以引用的方式并入。

根据本发明的实施例，

R¹选自下式：

；

R²是–C(O)-R³；

R3是甲基、乙基、环丙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、环己基、环己基甲基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、甲氧基甲基、苯基，被卤素、C_1-46烷基或C_1-4烷氧基取代的苯基、苯甲基或苯氧基甲基；

R⁴和R⁵在所有情况下都独立地是H、直链、支链或环状的C_1-6烷基、直链、支链或环状的C_2-6链烯基、C_6-14芳基、或含有1-3个O、N或S杂原子的C_5-10芳杂环；且

R⁶是氢、羟甲基、三氟甲基、直链、支链或环状的C_1-6烷基、直链、支链或环状的C_2-6链烯基、溴、氯、氟或碘。

根据本发明的另一个实施例，

R¹是胞嘧啶或5-氟胞嘧啶；

R²是–C(O)-R³；以及

R³是甲基、乙基、环丙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、环戊基、异戊基、新戊基、己基、异己基、环己基、环己基甲基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、甲氧基甲基、苯基、被卤素、C_1-46烷基或C_1-4烷氧基取代的苯基、苯甲基或苯氧基甲基取；

本发明包括在无需使用所需的对映体的晶种下形成在所需的对映体中富集的顺式2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷结晶。

本发明还包括使用所需的对映体的晶种形成顺式2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷结晶。

本发明还包括由2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷的顺式/反式混合物开始形成顺式2’-脱氧-3’-氧杂-4’-硫代胞苷结晶，其中顺式与反式的比值在约1/1至约5/1之间。

本发明还包括一种夹带方法。首先，在给定的温度下制备外消旋顺式2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷或衍生物的饱和溶液。特别要关注的是有利于式(B)的化合物结晶的溶剂。适用的溶剂包括水、甲醇、乙醇、甲苯、叔丁基甲醚、异丙醇、正丙醇、丙酮以及它们的组合。

在本发明的实施例中，将一定量的顺式2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的外消旋混合物或其衍生物在适用的溶剂中溶解或悬浮。可进行加热以完成溶解。可以使用饱和点以上的浓度。聚集物盐是通过向2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷或其衍生物的溶液或悬浮液中添加过量的马来酸而形成的。所使用的非手性酸的量大于约1当量(eq)。非手性酸的量可以在约1至约3当量之间。可以通过常规方法使聚集物盐结晶。聚集物盐的熔点是约20℃，低于单一对映体盐的熔点。2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的对甲苯磺酸盐的低共熔点在约185℃和187℃之间。2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的马来酸盐的低共熔点在约171℃和173℃之间。

一旦形成了聚集物盐，则可用所需的单一对映体盐的晶体引晶反应混合物，或可采用常规的方法对混合物进行结晶。然后冷却引晶的或未引晶的混合物，一旦发生结晶，即可收集沉淀产物。沉淀产物显示较大重量过量的所需的单一对映体盐。母液显示过量的对映体（如果使用了引晶，则与用于引晶的对映体相反）。

可以通过将沉淀产物在适用的重结晶溶剂中重新悬浮来而使沉淀产物重结晶。适用的重结晶溶剂可以包括醇类，如甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮以及它们的组合。

为了获得游离碱，将沉淀产物在适用的重结晶溶剂中重新悬浮。适用的重结晶溶剂包括醇类，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮以及它们的组合。如有必要，对pH值进行调整，使该混合物为碱性(pH≥7)。碱用于除去酸。碱可以是游离胺，如三乙胺、二乙基环己胺、二乙基甲胺、二甲基乙胺、二甲基异丙胺、二甲基丁胺、二甲基环己胺、三丁胺、二乙基甲胺、二甲基异丙胺、二异丙基乙胺或它们的组合，或诸如阴离子交换树脂的固定化碱基、或甚至胺。如果使用树脂，则可以通过过滤来除去树脂。冷却游离碱并干燥所产生的沉淀物。由此产生的结晶的顺式2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷在所需的对映体中富集。添加的碱量应该足以除去所有的酸反离子。

当采用甲苯磺酸（诸如对甲苯磺酸）形成聚集物盐时，由此产生的对映体优选包含等于或小于2ppm的量的甲苯磺酸甲酯。

由上述步骤所产生的母液包含过量的一种对映体，该对映体可以通过用相反对映体引晶而重复上述步骤。通过结晶（循环夹带）、用相反对映体引晶的交替重复方法，原则上，将一定量的外消旋2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷完全分离为其对映体的组分是可能的。

在本发明的对映体富集(ee)方法中，可在多种溶剂中进行重结晶。可选择这些溶剂，通过导致形成过饱和溶液的常规技术引发结晶过程。此类常规技术的例子包括冷却饱和溶液、从饱和溶液进行溶剂蒸发、或采用反溶剂(counter solvent)，在该反溶剂中所需最终产物如顺式-2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷是略可溶的。

本发明另外包括使用2-取代的4-取代的1,3-氧硫杂环戊烷的顺式/反式混合物制备上文所述的聚集物盐，其中顺式与反式(C/T)的比值在约1/4至约4/1、例如1.6/1至3.5/1、尤其2/1至3/1之间。

一般而言，如果要分离式(B)化合物的对映体富集的混合物或顺式/反式的组合（其中C/T >1 )，那么该方法通过以下步骤进行：1) 形成聚集物盐；2) 分离对映体富集的沉淀盐；3) 通过与适合碱反应从沉淀盐释放对映体富集的游离碱（式(B)化合物）；4) 分离式(B)的对映体富集的化合物沉淀。

本发明的实施例式用于制备(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫杂环戊烷的方法，其包括：

a) 制备具有大于零的对映体过量的顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐的溶液；

b) 充分结晶(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐；

c) 回收所述(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐；

d) 将所述(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫杂环戊烷●非手性酸盐转化成所述(-)-顺式-2-羟甲基-4-（胞嘧啶-1’-基）-1,3-氧硫杂环戊烷或其可药用的盐。

本发明的另一个实施例是具有约185℃至187℃的低共熔点的 2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的对甲苯磺酸盐。

本发明的另一个实施例是具有约171℃至173℃的低共熔点的2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的马来酸盐。

附图简述

当结合附图考虑本发明的各种特征和所附优点时，这些特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1是化合物(1)的对甲苯磺酸盐的相图；以及

图2示出了实例2中所示的结晶过程的UV和旋光度监测。

上文和下文所引用的所有申请、专利和出版物的全部内容据此以引用的方式并入。

实例

实例1

如PCT专利公开WO 02/102796中所述制备化合物(1)。在室温下将甲醇钠（0.1当量）一次性加入化合物1（1.0当量）的甲醇悬浮液(70 mL)中。将反应混合物在室温下搅拌2小时。TLC分析（己烷/EtOAc:1/9）显示， 起始原料消失，极性更大的脱保护的(1)出现。在室温下将对甲苯磺酸（1.14当量）一次性加入溶液中。将反应混合物在室温下搅拌过夜。将反应混合物冷却至0℃至5℃。将悬浮液在此温度下搅拌1小时，然后过滤。将固体干燥以得到纯的化合物(2)和(3)，其为白色固体。

制备对映体和外消旋体的p-TSA盐，从甲醇/水/IPA中重结晶。使用相同的溶剂系统获得马来酸盐。IR光谱和差示扫描量热法(DSC)结果示于表1、表2和图1中。

表1

以类似的方式制备马来酸盐。

表2

实例2

通过将104.60g外消旋体溶解于700ml的水中，制备化合物(2)和(3)溶液的13重量%外消旋体混合物。通过将4.36g化合物(2)加入混合物中而产生4% ee。通过在50℃加热浆液而使固体溶解。将暖和的溶液快速地冷却至20℃，然后在此温度下搅拌1个多小时以确保其稳定性。接下来，用202mg细粉状化合物(2)引晶过饱和溶液（25mg/100g溶液）。在连续搅拌下温度恒定维持在20±1℃。通过278nm下的UV和旋光测定监测结晶过程（参见下图2）。

起始过饱和溶液的旋光度为–0.44°。在结晶发生之前记录3小时的引发期。结晶约20分钟后，溶液的旋光度降至零。而且，结晶约50分钟后，旋光度改变符号，达到+0.56°的最大值。上清液的旋光度符号的改变表明，夹带和拆分已经发生。滤掉固体，测定光学纯度。分离的固体比初始过饱和溶液具有更高的光学纯度。

实例 3

在室温下将甲醇钠（0.1当量）一次性加入化合物(4)（1.0当量，C/T=3.04/1，95% ee，96.6%纯度）的甲醇悬浮液中。将反应混合物在室温下搅拌2小时。TLC分析（己烷/EtOAc:1/9）显示，起始原料（Rf 0.10（反式）和0.16（顺式））消失，极性更大的脱保护的化合物(4)(Rf 0.00)出现。在室温下将对甲苯磺酸（1.14当量）一次性加入溶液中。将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后过滤。将固体真空干燥，得到化合物(2)盐，其为白色固体（62/1顺式/反式：98% ee，经校正的85%顺式产率）。

实例4

于室温下将甲醇钠（0.1当量）一次性加入化合物(6)（1.0当量，C/T=2.7/1，95%ee，96.0%纯度）的甲醇悬浮液中。将反应混合物在室温下搅拌2小时。TLC分析（己烷/EtOAc:1/9）显示， 起始原料（Rf 0.10（反式）和0.16（顺式））消失，极性更大的脱保护的化合物(4)(Rf 0.00)出现。在室温下将对甲苯磺酸（1.13当量）一次性加入溶液中。将反应混合物在室温下搅拌过夜，然后过滤。将沉淀物真空干燥以得到化合物(3)盐，其为白色固体（62/1顺式/反式：99% ee，经校正的86%顺式产率）。

实例5

在40℃下将化合物(2)(9.76mmol，1.0当量）悬浮于甲醇中。在40℃下将树脂DOWEX 550A-OH（140%重量/重量）一次性加入到悬浮液中。将反应混合物在40℃下搅拌2小时。检查溶液的pH以确保其为碱性(pH≥7)，用¹H NMR分析样品，显示对甲苯磺酸消失。过滤反应混合物。在40℃下将树脂用甲醇洗涤。蒸馏出MeOH，将体积调至3倍体积。冷却溶液，沉淀形成。搅拌悬浮液直至没有观察到另外的沉淀，然后过滤。干燥固体得到为白色固体状的化合物(5)（99.7 % ee，82%顺式产率）。

实例6

在25℃下将化合物(2)（99.1% ee，C/T= 27/1、6.23mmol顺式，1.0当量）悬浮于乙醇中。在25℃下将三乙胺（9.33mmol，1.5当量）一次性加入悬浮液中。将反应混合物在40℃加热，并在此温度下搅拌1小时。检查溶液的pH以确保其为碱性(pH≥7)。冷却溶液，沉淀形成。搅拌上清液直至没有观察到另外的沉淀，然后过滤。用冷乙醇洗涤固体。干燥固体得到为白色固体状的化合物(5) （99.4 % ee，80%顺式产率）。

实例7

采用下述HPLC条件在C18柱（长度15cm、直径4.6mm、粒径3μm）上分析化合物(5) ：

等度洗脱

流动相：43%乙腈，57%水+磷酸1/1000

流速：2mL/min

停止时间：10min

注射体积：20μL

波长：225nm

烘箱温度：40℃

每批化合物(5)中所检测到的甲苯磺酸甲酯和甲苯磺酸异丙酯的量（以ppm计）示于表3中。

表3

LOQ是定量限

LOD是检测限。

实例8

筛选顺式2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的聚集物

顺式2'-脱氧-3'-氧杂-4'-硫代胞苷的胺官能度通过用非手性酸形成盐而衍生。筛选四组主要的酸来鉴定盐，所述盐可以是表现出聚集物性能的候选物：

●无机酸（例如：HCl、HBr、H2SO4、HBF4）；

●磺酸（例如：甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、对羟基甲苯磺酸、磺胺酸、对氯苯磺酸）；

●取代的乙酸（例如：乙醇酸(glycolitic acetic acid)、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸）；和

●多羧酸和含氧酸（例如：丁二酸、己二酸、马来酸、富马酸、柠檬酸、丙酮酸）。

在任何情况下，通过将核苷与酸在水中反应直至核苷完全溶解，而产生外消旋体混合物和单一对映体的盐。如有需要，对混合物进行加热，直至获得澄清溶液。通过真空浓缩含水溶液、然后加入异丙醇而使盐沉淀。用1H NMR确认盐的形成。在HCl和HBr盐的情况下，进行硝酸银滴定法。如果固体生成，则获得IR光谱。

聚集物化合物以晶格中的单一对映体形式结晶。这意味着对聚集物化合物而言，外消旋体（对映体的1:1 混合物）的IR光谱与单一对映体的IR光谱相同。聚集物性能的另一特征是外消旋体盐的熔点将比任一单一对映体盐的熔点至少低25℃。

对所筛选的盐而言，获得每种固体的DSC数据（参见下表4），并形成二元熔点图。

表4

。

DSC数据确认了以聚集物形式的对甲苯磺酸盐，外消旋盐的熔点比对映体盐的熔点低27.6℃至28.6 ℃(186.6℃)（参见下面）。水和甲醇中的溶解度试验显示，外消旋对甲苯磺酸盐的溶解度（约13 mL/g）明显高于对映体盐的溶解度（约25mL/g）。类似地，外消旋对甲苯磺酸盐在甲醇中的溶解度为37mL/g，而对映体盐为65mL/g。IR匹配已被确认。

表5

* 经校正的值。

其它候选物从甲醇/水/IPA和甲醇/水混合物中重结晶。对于外消旋马来酸盐所得的结果是非结论性的。将IR光谱进行匹配，熔点差异是显著的（参见下面）。其它候选物被确认为非聚集物。

表6

。

通过将一般性或具体描述的本发明的反应物和/或操作条件替换成前述实施例中使用的反应物和/或操作条件，可以重复前述实施例并获得类似的成功。

根据前面的描述，本领域的技术人员能够容易确定本发明的本质特征，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改以使之适用于各种用途和条件。