Иммобилизованные периодаты для селективного окисления рибозидов и способ их получения

Авторы патента:

C08J5/20 - изготовление сформованных структур ионообменных смол

C08F8/44 - получение металлических или аммониевых солей

C08F212/14 - замещенное гетероатомами или группами, содержащими гетероатомы

1. Иммобилизованные перйодаты общей формулы . -(; -сн&{;и- «й;: . СН-СНг СН-}1 ОНз)зСНзСОО -fcH-CH H O CH -NlCHjyO при соотношении in;n:K:B от 35;6:35: :.24 5р 9,7:10:48,3:32 для селективного окисления рибозидов. 2. Способ получения иммобилизован.ин Шрйодатов, заключакицийся в ТОМ), что. водный раствор йодной кисi лоты смешивают с уксуснокислой со (Л шью сильноосновнрго анионита и хлорметилярованного и аминированного тримепша мином сополимера стирола с 6-10% дивнндабензола при соотношении ионов 10 и СВ равном 1:1-5, при температурке от -1 до +20 С и 1зН f,5-3,0. а Изобретение относится к соединё ниям общей формулы (I) -Ген-снДЧ-сн-сн,ДL Iijfn LIij/i CHj-I(CHjJjlO где m:n:K:B 35:6:35:24 9 ,7:10:48 3:32, которые могут быть использованы при

„,Я0„, 11

20 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) С 08 Р 212!14, 8/44, С 08 J 5/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

g „8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-(сн-сн,)-.-(н,о)-, СН;Я(СН,) 10, 11ри соотношении m:n:K:Í от 35:6:35:

:.24 до 9,7:10:48,3:32 для селективного о.кисления рибозидов.

2. Способ получения иммобилизо ван.лай:. перйодатов, заключающийся в том„ что: водный раствор йодной кислоты смешивают с уксуснокислой со» лью сильноосновного анионита и хлорметилнроваиного и аминированного тримегила мином сополимера стирола с

6-103 дивлнилбензола при соотношении ионов ТО, иСН СОО равном 1:1-5, о при температур1е от .-1 до +20 С и рН 3,5-3,0,.

С н-СН СН-СН сн-сн

3 3 . 3

CH- CH. - H .0

;ж(СНз з10

Сн СН2 Сн СН .r

CH-CHãсн-к(сн,),сц,соо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 358576М23-05: (22) 22.04.83 (46) 07.05.91. Бюл. з 17 (71) Всесоюзный онкологический научный центр АИН СССР (72) Н.А.Брусенцов и М.Н.Преображенская (53) 661. 183. 123 (088. 8) (56) J.Õ.Khym, М.E.Cohn. Charact.eri-.

jzatuons and Some chemical reactuons

of periodate вЂ” oxidized nucleotsides, L.Am Chem. Soc. 1960, ч.82, N 2 4, р.6380-6386. (54) ИММОБИЛИЗОВАННЫЕ ПЕРЙО/ЧТЯ,ПЛЯ

СЕЛЕКТИВНОГО .ОКИСЛЕНИЯ РИБОЗИЦОВ И

СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНЩ1, (57) 1. Иммобилизовянные перйодаты общей формулы

Изобретение относится к соединениям общей формулы (L) где m:n:К;В 35:6:35:24вЂ”

9,7:10:48,3:32, которые могут быть использованы при

1160720 селективном окислении рйбозидов, в том числе при синтезе соединений, . обладающих противоопухолевой активностью,. и к способу нх получения.

Наибольшее распространение при окислении нуклеозидов получил описанный s литературе иетаперйодат натрия (NaIO<), KIO< применяется реже.

Используемый в качестве окисли- . 10 теля МаТО» не проявляет избирательpoem, он является неспецифичные и одновременно окисляет рибозиды, глюкозиды и галактозиды.

Бель изобретения - создание окис- 15 лителей для селективного окисления рибозидов из группы перйодатов..

Предлагаются иммобилнзованные перйодаты общей формулы I для селективного окисления рибозидов. 20

Предлагается также способ полу-чения иммобилизованных перйодатов формулы I., который заключается в том, что водный раствор йодной кислоты смешивают с уксуснокислой со- 25 лью сипьноосновного аннонита - хлор метилированного и аминированного триметиламином сополимера стирола с б-10Х дивинилбензола при соотношении ионов ТО» и СНЗСОО, равном 30

1: 1-5, при (-1) - (+20)4C и РН 1,5-3,0.

Предложенный способ обеспечивает получение селективных перйодатов с выходом 90-99Х. Способ прост, поскольку Реакция пРоходит при àòìî- 35 сфернои давлении, температуре (-1)(+20) С и не требует специального оборудования. Полученные при этом иммобилизованные перйодаты селективнее метаперйодата натрия. 40

Они .избирательно окисляют рибозиды в присутствии глюкозидов и галактозидов, действуют мягко, окисление происходит при РН 2,3-2,8 в условиях, исключающих возможность отщепления 45 агликонов. Выделение продуктов окисления упрощается, повышается выход.

В конце процесса окисления отработанные аниониты легко отделяются .от

g,продуктов реакции фильтрованием, ук» 50

": .сусную и йодную кислоты регенерируют известными способами.

Для получения перйодатов по предложенному, способу сильноосновные анн ониты, полученные на основе гелевых или макропористых сшитых сополимеров стирка и дивинилбензола, в ОН форМе перемешивают при комнатной температуре с 20Х-ным раствором уксусной кислоты, отмывают водой до нейтральной реакции проиывных вод, перемешивают суспензию при (О) -(+5) С с

510Х-ным раствором йодной кислоты, отфильтровывают, промывают на фильтре водой (от 0 до 20 С) до нейтральной реакции промывных вод..Хранят

0 полученные перйодаты при (-4)-(-,20) С при таких условиях перйодаты стабильны в течение года. При 20-25 С они о инактивируются в течение 3-5 ч, при этом анион IO< восстанавливается до

I0>. Количественное определение продуктов окисления проводят спектрофотоиетрнчески.

Содержание дивинилбензола (ДВЕ} в сополимере и зернение ионитов учитывают в соответствии с назначением получаемых иимобилизованных перйодатов.

Молекулярная проницаемость аннонитов непрерывно-гелевой .структуры с братно пропорциональна количеству ASS в сополимере. Чем меньше диаметр молекул, которые предполагается окислить, тем большее содержание ДВБ;допустимо в иимобилизованных перйодатах.

Выбор анионитов с содержанием ДВБ

6-10Х, зернением 20-400 меш в предлагаемых перйодатах обусловлен их оптимальной молекулярной проницаемостью для соединений с молекулярной массой 100-400 дальтон (нуклеозиды).

Аниониты с содержением ДВБ 12-16Х

:имеют пониженные молекулярную про-! ницаемость и обменную емкость.

Анион СН СОО, присутствующий в соединениях в определенных соотноФ шениях, образует окнслительно-восф Ф тановительную пару IO»-CH >COO и буферную систему с РН 1,5-3,0, созда« вая благоприятные условия для избирательного окисления рибозидов и последующего полного выделения хроматографически чистых днальдегидов.

Определение выхода перйодатов.

Поскольку в результате иммобилизации йодной кислоты одновременно изменяется. несколько параметров носителя (влажность, удельный вес, содержание уксусной кислоты), выход целевого продукта (S) определяют по разности количеств введенной в реакцию йодной кислоты (()) и возврао щенной, неприсоединившейся. йодной . кислоты (G) . S Q -С

1160720

Молекулярная масса НХЛ4 2Н О 228,:

Обменная емкость анионита Дауэкс 1

ОН 1,7 мг-экв/г.

Количество исходного анионита Дауэкс 1 ОН 60 r.

11,61 г, С = 1,11 г, S =10,5r (пример 1) .

Пример 1. 60 r анионита Дауэкс 1 0Н (ДВБ 6Х, обменная ем- 10 кость 1,7 мг-экв/г; влажность 43,3X) перемешивают со 100 мл 20Х-ной уксусной кислоты 30.мин при комнатной температуре, отфильтровывают, промывают холодной водой на фильтре до нейтральной реакции промывных вод, о охлаждают до -2 С, прибавляют охлажденный (1OC) раствор 11,6 г йодной кислоты в 80 мл дистиллированной воды и перемешивают до рН 1,5, отфильт20 ровывают на холоду (от 0 до 2 С), промывают холодной водой до нейтральной реакции промывных вод, объединенный фильтрат упаривают, возвращают f,1 r дигидрата йодной кислоты.

На стеклянном фильтре получают продукт с влажностью 24,6Х, соотношением ш:n:K:В = 35:6:35:24. Выход 61,0 r (90,4Х) .

П р и м.е р 2. 60. г анионита Дауэкс 1 ОН (ДВБ 8Х, обменная емкость

1,7 мг-экв/г, влажность 42X) в 100 мл

20Х-ной уксусной кислоты перемешивают 30 мин при комнатной температу-. ре, фильтруют, промывают холодной . 35 водой на фильтре до нейтральной реакции промывных вод, охлаждают до -2 С прибавляют холодный (1 С) раствор

7,74 r йодной кислоты в 60 мл дистиллированной воды перемешивают на хо- 40 лоду (от 0 до 2 С) до рН 2,1, npob мывают холодной водой до нейтральной реакции промывных вод, объединенный фильтрат упаривают, возвращают 0,04 r дигидрита йодной кислоты., 45

На стеклянном фильтре получают продукт с влажностью 26, 1Х и соотнопением m:n:К:В = 22,30:8:43,6:76, 1.

Хранят при (-4)- (20) С.

Пример 3.,600 r анионита 50

АВ-17-8чС ОН (ДВБ 8X, обменная емкость

1,7 мг-экв/г, влажность 44Х) перемешивают с 600 мл 20Х-ной уксусной кислоты 30 мин при комнатной температуре, отфыльтровывают, промывают во- 55 дой на фильтре до нейтральной реако ции промывных вод, охлаждают до -2 С и прибавляют охлажденный (1 С) раствор 46,44 г йодной кислоты в 320 млдистиллированной воды, перемешивают до рН 2,2, отфильтровывают на холоду (от 0 до 2 С), промывают холодной водой, объединенный фильтрат упаривают, возвращают 0,44 г дигидрата йодной кислоты. На стеклянном фильтре получают продукт с влажностью 32,4Х и соотношением ш:n:K:Â 12:8:48:32.

Выход 611 г (99,0Х). Хранят при (-4)(-20 ОС) .

Пример 4. 60 г анионита Дауэкс 1 ОН (ДВБ 10Х, зернение

200-400 меш, обменная емкость

1,7 мг-экв/л, влажность 42X) в 100 мл

20Х-ной,уксусной кислоты перемешивают 30 мин при комнатной гемпературе, фильтруют, промывают холодной водой на фильтре до нейтральной реакции промывных вод и при 10 С прибавляют о раствор 4,7 r йодной кислоты в 80 мл дистиллированной воды, перемешивают до рН 2,8, отфильтровывают, промывают водой при 18 С до нейтральной реакции промывных вод, объединенный фильтратупаривают, возвращают 0,07 г дигидрата йодной кислоты. На стеклянном фильтре получают продукт с m:и:К:В =

=9,7: 10:48,3:32. Выход 60, 1 r (97" 7X) содержание I0 0,35 ммоль/г, Примеры 5-9,проведенные в условиях примера 1, но при различных соотноше ниях m:n:K:В, приведены в табл. 1. Поскольку за время высушивания при комнатной температуре (24 ч над Р О в вакууме) анион I04.восстанавливается до,ТО в ИК-спектрах перйодатов, снятых в таблетках с бромистым калием, наблюдается сильная полоса поглощения при 740-770 см, соответствующая частоте колебаний аниона IO, аниону

I04 соответствует частота колебаний при 791 см

Применение перйодатов.

Для избирательного окисления субстратов, содержащих рибозиды, перйодаты.формулы I перемешивают с растворами субстратов, доводят температуру до требуемой, перемепивают заданное время, аниониты отфильтровывают и регенерируют. Фильтрат и промывные воды упаривают, полученные продукты окисления выделяют известными способами..

Селективность действия перйодатов иллюстрируется примерами 10 и 1 1 и табл.2.

П. р и м е р 10. Избирательное окисление рибозида в присутствии

1160720

Таблица 1

Получение иммобилиэовяннмк лерйодптов

Ф Аниоянт

НммобиЛиэоваиный перйодат (мер ири» мера рн реакционной смеси

Обменная . емкость нгэкя/Г

Количество введенной йолиой кнопочка

Влакность

Количество, г

Содериаиие Х

Тип

Выкод, Х

СООно

8 47,6 28,5 99,4

8 47,25 29 98,7

8 33 5 25 94 8

8 47,75 27 97

2, 3 АВ-17-ВчС

2,8 Дауэкс 1

2,0. AS-!7.-8чС

2,3 Амберлит

IRA 900

4,64 2,8 АВ-17-8 С

5 AB-17;8чС

6 Дауэкс 1

7 АВ 17-ВчС

8 Амберлнт !

ВА 9ОО

9 ., АВ-17-8чС

15 9 !

5,!5

33 5

17,25

1,25

77,4

4,64

11,6

1,3

44,0 ° 7

42,0, 1,7

44,0 1,7

27,4 1,8

60 ! о

8 63i 75

7 Содеркит

20Х 10

60 44,0 1 7 а!

Промытый перйодат дополнительно высуиняамт в эксикаторе над прокалениьн клористнн кальцием глюкозида. 1,0 r продукта, полученного по примеру 1, смешивают с раст ° вором, содержащим 10 мг инозина н

10 мл 1-P-9-глюкопиранозил-5-фтор5 урацила в 5 мл дистиллированной воды, перемешивают при 3040 30 мин, . отфильтровывают, промывают {1021 мп) водой, упаривают до объема 1 мл, делят на пластинках "Кйзельгель

60 Г 254" в системе н-бутанол-этанол-вода .(4:1:5). Получают 9-(2 -оксиметил-3-оксапентадиаль-1,5 -ил-4 ) (: t. гипоксантин моногидрат (инокс) . Вы" ход 7,48 мг (75,4Ж). Rf 0,52. УФспектр,4В„»2»»0, 1g Оа .): 248 см-» (4,09), 1-ф-11-глюкойнранозил- 5-фторурацил вцделяют в неизмененном виде, выход

8,2 мг (82K). Rf 0,47, Система этилацетат-метанол (20:3), Rf 0,3.

П р. и м.е р 11. Избирательное окисление рибозида в присутствии галактозида. 1,0 г продуктаэ полученного по примеру 3, смешивают с раствором, содержащим 10 мг иноэина и

10 мг 1-0-метил-p«D-галактопираноэида в 5 мл.дистиллированной воды, перемешивают при 30 30 мин, отфильто ровывают, проиывают (10r1 мл) водой, упаривают до обьема 1 мл. Делят иа пластинках "Кизельгель 60 Р 254" в системе н-бутанол-этанол»вода (4:1:5)

Получают 9-(2 -оксиметнл-3-оксапен, л I тадиаль-1,5 -ил-4 )гипоксантин моФ ногидрат (инокс) . Выход 7,16 мг (72,2Ж), Rf 0,52.- УФ-спектр. 4,цйкс, 18(): 248 см (4 09). По литературным данным Rf 0,52. 1-0-Иетил- -D-галактопиранозид выделяют в неизмененном виде, выход 8,3 мг (83X), Rf 0,2.

Кроме избирательного окисления рибозидов иммобилизованные перйодаты могут быть полезными. при быстром количественном отделении тория (Th) от урана (U) VI при производстве чистого гомогенного интерферона с молекулярной массой 15000 и в других производствах, связанных с применением перйодатов.

1160720

Таблица 2

Окисление инозина имиобилизованньяи пеойодатами нокс

Номер

Анно нит

4 (m) ЛВБ (и) IO> СНЭСОО (К) Нхо (В) хо (хо

Вы47,6

28,5 97

1 . АВ-17-ЗчС . 15,9

48,0:

2 АВ»17-8чС

12,0