プテリジン化合物及びＬ−ビオプテリンの製造方法
【課題】プテリジン化合物を工業的に有利に収率よく得ることの可能な製造方法の提供。
【解決手段】光学活性（２Ｒ，３Ｓ）−エポキシ−４Ｓ−アルコキシペンタナールと、２，５，６−トリアミノ−４−シクロヘキシルオキシピリミジンとを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化することを特徴とする、下記一般式（３）；
（式中、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）で表されるプテリジン化合物の製造方法。
【解決手段】光学活性（２Ｒ，３Ｓ）−エポキシ−４Ｓ−アルコキシペンタナールと、２，５，６−トリアミノ−４−シクロヘキシルオキシピリミジンとを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化することを特徴とする、下記一般式（３）；
（式中、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）で表されるプテリジン化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｌ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌ−ビオプテリンは、医薬化合物の合成中間体として有用な化合物であり、例えば、先天性代謝異常治療薬である塩酸サプロプテリンの重要な合成中間体として用いられている。
【０００３】
従来、Ｌ−ビオプテリンの製造方法として、例えば、下記の方法が知られている。すなわち、乳酸エチルを出発原料とし、下記のスキームＡにしたがって５−デオキシアラビノース誘導体である２，３−ジアセトキシ−４−ヒドロキシペンタナール（ａ１）を得、次いで該化合物（ａ１）にフェニルヒドラジンを作用させてフェニルヒドラゾン（ｂ１）を得、次いで該化合物（ｂ１）とピリミジン化合物とを縮合し、酸化してアセチルプテリジン化合物（３Ａ）を得、そして該化合物（３Ａ）を脱アセチル化してＬ−ビオプテリン（４）を得る方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【化１】
【０００５】
また、酒石酸を出発原料とし、下記のスキームＢにしたがって５−デオキシアラビノース（ａ２）を得、次いで該化合物（ａ２）にフェニルヒドラジンを作用させ、水酸基をアセチル化して水酸基が保護されたフェニルヒドラゾン（ｂ２）を得、次いで該化合物（ｂ２）とピリミジン化合物とを縮合し、酸化してアセチルプテリジン化合物（３Ｂ）を得、そして該化合物（３Ｂ）を脱アセチル化してＬ−ビオプテリン（４）を得る方法もある（非特許文献１参照）。
【０００６】
【化２】
【０００７】
更に、Ｌ−ラムノースを出発原料とし、下記のスキームＣにしたがって５−デオキシアラビノース（ａ３）を得、次いで該化合物（ａ３）にフェニルヒドラジンを作用させ、水酸基をアセチル化して水酸基が保護されたフェニルヒドラゾン（ｂ２）を得、次いで該化合物（ｂ２）とピリミジン化合物とを縮合し、酸化してアセチルプテリジン化合物（３Ｂ）を得、そして該化合物（３Ｂ）を脱アセチル化してＬ−ビオプテリン（４）を得る方法も知られている（特許文献２参照）。
【０００８】
【化３】
【０００９】
【特許文献１】特開平０１−２２１３８０号公報
【特許文献２】特開昭５９−１８６９８６号公報
【非特許文献１】A. Fernandez et. al., J. Org. Chem. 8698(1996)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のＬ−ビオプテリンの製造方法には、次のような問題がある。すなわち、特許文献１に記載の製造方法においては、安価かつ容易に入手可能な乳酸エチルを出発原料として用いるが、製造工程が煩雑でかつ縮合反応が低収率であって、光学分割による精製が必要となるために、乳酸エチルからの総収率が７．９％と極めて低くなる。また、非特許文献１に記載の製造方法においても、安価かつ容易に入手可能な酒石酸を出発原料として用いるものの、特許文献１と同様に縮合反応が低収率であり、しかも酒石酸からの総収率も８．６％と低くなる。更に、特許文献２に記載の方法においては、５−デオキシアラビノース（ａ３）を最も効率よく製造できるが、縮合反応が低収率であり、また出発原料であるＬ−ラムノースが天然資源であるために大量に入手することが困難で原料供給の安定性に欠けるという問題もある。
【００１１】
このように、従来のＬ−ビオプテリンの製造方法は、工業的に有利な方法とは言い難く、そのためＬ−ビオプテリンを工業的に有利に収率よく得ることの可能な製造方法の創製が望まれている。
したがって、本発明は、Ｌ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物を工業的に有利に収率よく得ることの可能な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記問題点に鑑み、Ｌ−ビオプテリンの新規な合成ルートの構築を意図して５−デオキシアラビノース又はその誘導体に代わる中間体を探求した結果、下記式（Ｉ）で示すように、光学活性エポキシアルデヒドが５−デオキシアラビノースの等価体となり得ることを見出した。そして、本発明者らは、光学活性エポキシアルデヒドを中間体として用いる縮合反応の条件を精査したところ、特定条件でのみ縮合反応が飛躍的に促進されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
【化４】
【００１４】
すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物と、下記一般式（２）で表されるピリミジン化合物とを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化することを特徴とする、下記一般式（３）で表されるプテリジン化合物の製造方法を提供する。本発明はまた、当該プテリジン化合物を脱保護することを特徴とする、Ｌ−ビオプテリンの製造方法を提供する。
【００１５】
【化５】
【００１６】
【化６】
【００１７】
【化７】
【００１８】
（式中、Ｒ1は水酸基の保護基を示し、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中間体として光学活性エポキシアルデヒド化合物を使用し、かつピリミジン化合物との縮合反応を特定条件で行うことで、飛躍的に縮合反応を促進させることができる。その結果、Ｌ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物を光学分割することなく、簡便な操作で収率よく得ることができる。しがたって、本発明の製造方法は、製造に要する労力（工程数、時間等）及びコストを大幅に軽減することができるため、工業的規模でのＬ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物の生産に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、本明細書において使用する、各式中の記号の定義を説明する。
Ｒ1における水酸基の保護基としては、アルコキシアルキル基、アラルキルオキシアルキル基、アルキル基、アラルキル基、アシル基、シリル基等が例示される。
アルコキシアルキル基としては、炭素数２〜８のアルコキシアルキル基が好適であり、特にメトキシメチル基、エトキシエチル基、メトキシエトキシメチル基が好適である。
アラルキルオキシアルキル基としては、炭素数８〜１５（好ましくは８〜１２）のアラルキルオキシアルキル基が好適である。アラルキル基は炭素数１〜６のアルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよく、例えば、メチルベンジル基、エチルベンジル基、メトキシベンジル基等が例示される。具体的には、ベンジルオキシメチル基、２−ベンジルオキシエチル基、４−メトキシベンジルオキシメチル基、フェネチルオキシメチル、フェネチルオキシエチル等が例示され、特にベンジルオキシメチル基が好適である。
アルキル基としては、炭素数１〜６（好ましくは４〜６）の直鎖、分岐状又は環状のアルキル基が好適である。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、tert−ブチル基、シクロへキシル等が例示され、特にｎ−ブチル基、シクロへキシルが好適である。
アラルキル基としては、炭素数７〜２２（好ましくは７〜１９）のアラルキル基が好適であり、アラルキル基は炭素数１〜６のアルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよい。具体的には、ベンジル基、メチルベンジル基、エチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、フェネチル基、トリチル基、４−メトキシトリチル基、４，４’−ジメトキシトリチル基等が例示され、特にベンジル基、トリチル基が好適である。
【００２１】
アシル基としては、例えば、ホルミル基；炭素数１〜１２の直鎖状、分岐状又は炭素数３〜１０の環状のアルキル−カルボニル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基）；炭素数６〜１４のアリール−カルボニル基（例えば、ベンゾイル基、ナフトイル基）等が例示される。中でも、アルキル−カルボニル基、アリール−カルボニル基が好適であり、特にアセチル基、ベンゾイル基が好適である。
シリル基としては、トリメチルシリル（ＴＭＳ）基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基等が好適であり、特にｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基が好適である。
その他、アリル基、ベンジルオキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、メトキシカルボニル基、９−フルオレニルメトキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基が例示され、中でもテトラヒドロピラニル基が好適である。
これらの中で、Ｒ1における水酸基の保護基としては、アルコキシアルキル基、シリル基が特に好適である。
【００２２】
Ｒ2における水酸基の保護基としては、上記したＲ1と同様の基を例示することができる。中でも、炭素数１〜６（好ましくは３〜６）の直鎖、分岐状又は環状のアルキル基、アリル基が好適であり、特にシクロへキシル基、ｎ−ブチル基、ペンチル基、アリル基が好適である。
【００２３】
次に、本発明の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、下記の反応スキームに表すことができる（スキーム１参照）。
【００２４】
【化８】
【００２５】
（縮合工程）
縮合工程は、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中で、上記一般式（１）で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物（以下、「化合物（１）」ともいう）と、上記一般式（２）で表されるピリミジン化合物（以下、「化合物（２）」ともいう）とを縮合させて、上記一般式（５）で表される化合物（以下、「化合物（５）」ともいう）を得る工程であるが、各試薬の添加順序は特に限定はなく、順次又は同時に添加することができる。中でも、化合物（２）と極性溶媒との溶液中に、酸と化合物（１）とを順次添加するのが好ましい。
化合物（１）は、例えば、Tetrahedron Letters, 7847(2004)に記載の方法により合成することが可能である。また、化合物（２）として、水酸基が保護されていない無保護のピリミジン化合物を使用することも可能である。なお、保護基の導入は、公知の方法で行うことができ、保護試薬の使用量は、化合物（２）に対して、通常１〜２０当量、好ましくは１〜２当量であり、化合物（１）においても同様である。
【００２６】
本発明において使用する酸のｐＫａの上限は４．５であるが、好ましくは４である。これにより、縮合反応が飛躍的に促進され、副生物の生成を防止することができる。また、副生物の生成抑制の観点から、ｐＫａの下限は−７とすることが望ましい。
酸としては、ｐＫａが４．５以下であれば、有機酸、無機酸又は固体酸等を特に限定なく使用することができる。また、かかる酸は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。なお、本明細書において、ｐＫａとは、２５℃における酸解離定数をいい、多価の酸の場合は第１酸解離定数である。
有機酸としては、例えば、脂肪族又は芳香族カルボン酸、脂肪族又は芳香族スルホン酸が例示され、脂肪族又は芳香族カルボン酸は一価の酸でも又は多価の酸であってもよい。以下、本発明において使用可能な酸の一例を示す。
【００２７】
脂肪族カルボン酸としては、例えば、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、ギ酸、アセチル酢酸、乳酸、コハク酸、アジピン酸等が例示される。
芳香族カルボン酸としては、例えば、ジフルオロ安息香酸、ｍ−フルオロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、安息香酸等が例示される。
脂肪族スルホン酸としては、例えば、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が例示される。
芳香族スルホン酸としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等が例示される。
固体酸としては、例えば、Ｄｏｗｅｘ（ダウ・ケミカル社製）、Ｎａｆｉｏｎ（デュポン社製）、ＤＩＡＩＯＮ（三菱化学社製）等の酸性型イオン交換樹脂、活性白土、シリカ−アルミナ等が例示される。
無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、亜硝酸等が例示される。
これらの中でも、酸としては、脂肪族カルボン酸又は無機酸が好ましく、特にギ酸、塩酸が好ましい。
【００２８】
極性溶媒としては本反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、プロトン性極性溶媒でも非プロトン性極性溶媒であってもよい。極性溶媒は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
非プロトン性極性溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンソニトリル等のニトリル類；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、ε−カプロラクタム、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム等のラクタム類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルフェニルケトン等のケトン類；ギ酸エチル、酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のエステル類；塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等が例示される。
プロトン性極性溶媒としては、水；エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等の１価アルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパノール等のセルソルブ類等が例示される。
極性溶媒としては、副生物抑制の観点から、非プロトン性極性溶媒が好ましく、中でも、ニトリル類、とりわけアセトニトリルが副生物の抑制だけでなく、縮合反応を飛躍的に促進させることができる点で特に好ましい。
【００２９】
化合物（２）の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは１〜２当量、より好ましくは１〜１．５当量である。
酸の使用量は、ｐＫａが３〜４．５の酸の場合、化合物（２）に対して通常１当量以上であるが、過剰に使用することが好ましい。具体的には、化合物（２）に対して、２〜２０当量、更に５〜１５等量、特に１２〜１３当量を使用することが好ましい。他方、ｐＫａが３よりも小さい酸の場合、化合物（２）に対して触媒量から略等量を使用することが好ましく、具体的には、化合物（２）に対して、０．０５〜１．２当量、更に０．３〜１当量、特に０．７〜１当量を使用することが好ましい。
極性溶媒の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは５〜５０倍質量、より好ましくは２０〜３０倍質量である。
反応温度は、好ましくは０〜５０℃、より好ましくは２０〜３０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは１〜２時間である。
【００３０】
反応終了後、反応液に有機溶剤（例えば、トルエン等の炭化水素類）及び水を加え分層し得られた有機層を水で洗浄して、有機層を濃縮することで化合物（５）を得ることができるが、本発明においては、化合物（５）を単離精製することなく、後述の酸化工程に供することができる。
【００３１】
（酸化工程）
酸化工程は、化合物（５）を酸化して化合物（３）を得る工程である。化合物（５）の酸化は公知の方法で行うことができ、例えば、ヨウ素若しくは過酸化水素の存在下、又はヨウ素及び過酸化水素の共存下で、化合物（５）を脱水素して複素環内に二重結合を形成させる。
酸化工程は、上記した縮合工程終了後に化合物（５）を単離することなく連続して行うことができる。この場合、縮合反応後の反応液にヨウ素及び過酸化水素を同時に加えるか、又はヨウ素を添加した後、過酸化水素を加えて化合物（５）を脱水素反応に付する。また、縮合反応後の反応液にヨウ素又は過酸化水素を単独で添加して化合物（５）を脱水素反応に付してもよい。なお、過酸化水素は、通常、水溶液の形態で使用され、その濃度は３０〜３５質量％である。
【００３２】
ヨウ素を単独で使用する場合、ヨウ素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは１．５〜３当量、より好ましくは１．５〜２当量である。
過酸化水素を単独で使用する場合、過酸化水素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは２〜１０当量、より好ましくは３〜５当量である。
ヨウ素及び過酸化水素を併用する場合、ヨウ素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは０．１〜２当量、より好ましくは０．１〜１当量であり、過酸化水素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは２〜１０当量、より好ましくは３〜５当量である。なお、過酸化水素の使用量は、有効成分の割合である。
反応温度は、好ましくは０〜５０℃、より好ましくは２０〜３０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは１２〜２４時間である。
【００３３】
反応終了後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液等の還元剤を反応液に注ぎ込み、クロロホルム等の溶媒で抽出する。得られた有機層を無水硫酸マグネシウム等で乾燥後、ろ過する。ろ液を減圧濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製することで化合物（３）を収率よく得ることができる。
【００３４】
（脱保護工程）
脱保護工程は、化合物（３）の−ＯＲ1及び−ＯＲ2における保護基Ｒ1及びＲ2を除去して、Ｌ−ビオプテリン（以下、「化合物（４）」ともいう）を得る工程である。
除去方法は保護基の種類により選択することが可能であるが、例えば、酸又は塩基の存在下、溶媒中で化合物（３）を加水分解する。
酸としては、強酸が好適に使用され、具体的には、塩酸、硫酸等の無機酸；トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸が例示される。
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水酸化物等が例示される。
酸又は塩基の使用量としては、化合物（３）に対して、通常０．１〜２０当量、好ましくは１〜２０当量である。
【００３５】
溶媒としては本反応を阻害しない溶媒であればいずれでもよく、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル類；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；水等が例示される。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
溶媒の使用量は、化合物（３）に対して、好ましくは３〜５０倍質量、より好ましくは５〜２０倍質量である。
反応温度は、好ましくは０℃〜加熱還流温度、より好ましくは室温〜加熱還流温度である。また、反応時間は、好ましくは２〜２４時間、より好ましくは１２〜２４時間である。
【００３６】
反応終了後、反応液を酸又は塩基性水溶液（例えば、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液）で中和した後、析出した結晶をろ取することで化合物（４）を得ることができる。
【００３７】
このように、本発明の製造方法においては、光学分割によることなく簡便な手段でプテリジン化合物及びＬ−ビオプテリンを収率よく単離することが可能である。したがって、本発明の製造方法によれば、製造に要する労力（工程数、時間等）及びコストを大幅に軽減することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、ギ酸431mg(pKa3.54、9.37mmol、12.5当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして142mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率62%で得た。
【００４０】
1H-NMR(400MHz)δ(CDCl3)1.25(d, 3H, J=6.0Hz), 1.30-1.50(m, 3H), 1.61-1.74(m, 3H), 1.83-1.90(m, 2H), 2.05-2.14(m, 2H), 3.28(s, 3H), 3.99(d.q., 1H, J=5.2, 6.0Hz), 4.61(d, 1H, J=7.0Hz), 4.70(d, 1H, J=7.0Hz), 4.90(d, 1H, J=5.2Hz), 5.30(t.t., 1H, J=4.0, 5.6Hz), 5.88(br-s, 2H), 8.96(s, 1H)
【００４１】
（実施例２）
ピリミジン化合物に対するギ酸の使用量を7.5当量(259mg、5.62mmol)に代えたこと以外は、実施例１と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率52%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４２】
（実施例３）
ピリミジン化合物に対するギ酸の使用量を14.5当量(500mg、10.9mmol)に代えたこと以外は、実施例１と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率51%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４３】
（実施例４）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、シュウ酸56mg(pKa1.04、0.62mmol、0.83当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして102mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率45%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４４】
（実施例５）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、トリフルオロ酢酸85mg(pKa0.3、0.75mmol、1当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして109mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率48%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４５】
（実施例６）
ピリミジン化合物に対するトリフルオロ酢酸の使用量を0.41当量(36mg、0.31mmol)に代えたこと以外は、実施例３と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率49%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４６】
（実施例７）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン84mg(0.38mmol)をアセトニトリル3mLに溶解し、3N塩酸104μL(pKa-7、0.31mmol、0.82当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール50mg(0.31mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素8mg(0.03mmol)、30%過酸化水素水177mg(1.56mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして71mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率63%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４７】
（実施例８）
ピリミジン化合物に対する塩酸の使用量を0.42当量(3N塩酸52μL、0.16mmol)に代えたこと以外は、実施例５と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率52%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４８】
（実施例９）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン84mg(0.38mmol)を酢酸エチル3mLに溶解し、ギ酸215mg(4.67mmol、12.3当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール50mg(0.31mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素8mg(0.03mmol)、30%過酸化水素水177mg(1.56mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除いた。クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして52mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率46%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４９】
（実施例１０）
2,5,6-トリアミノ-4-ピリミジノール硫酸塩351mg(1.47mmol)、ハイドロサルファイトナトリウム35mgを1M水酸化ナトリウム水溶液6mLに溶解し、塩酸を加えpH=7に中和した。析出した結晶をろ取し、2,5,6-トリアミノ-4-ピリミジノールを得た。得られた2,5,6-トリアミノ-4-ピリミジノールを水2mL、アセトニトリル2mL混液に懸濁させ、ギ酸366mg(7.95mmol)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール196mg(1.22mmol)を加え、室温下1時間反応縮合反応させた。次いで、反応液に30%過酸化水素水700mg(6.17mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、析出した結晶をろ取し、水洗後、50℃で一晩減圧乾燥した。そして、褐色結晶として114mgの2-アミノ-4-ヒドロキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率39%で得た。
【００５０】
1H-NMR(400MHz)δ(DMSO-d6)1.08(d, 3H, J=6.0Hz), 3.06(s, 3H), 3.98(d.q., 1H, J=5.6, 6.0Hz), 4.52(d, 1H, J=6.6Hz), 4.56(d, 1H, J=6.6Hz), 4.61(d.d.,1H, J=4.8, 5.2Hz), 5.73(d, 1H, J=4.8Hz), 6.87(br-s, 2H), 8.72(s, 1H), 11.38(br-s, 1H)
【００５１】
（実施例１１）
2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジン447mg(1.23mmol)をメタノール1mLに溶解し、3M塩酸5mLを加え50℃で24時間反応させた。反応液にアンモニア水を加えpH=7に中和し、析出した結晶をろ取し、水洗後、50℃で一晩減圧乾燥し、黄土色結晶として240mgのL-ビオプテリンを収率82%で得た。
【００５２】
1H-NMR(400MHz)δ(CF3COOD)1.53(d, 3H, J=6.4Hz), 4.69(m, 1H), 5.43(d, 1H, J=3.6Hz), 9.23(s, 1H)
【００５３】
（実施例１２）
2-アミノ-4-ヒドロキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジン104mg(0.37mmol)を3M塩酸1mLに溶解し、50℃で4時間反応させた。反応液にアンモニア水を加えpH=7に中和し、析出した結晶をろ取し、水洗後、50℃で一晩減圧乾燥し、黄土色結晶として74mgのL-ビオプテリンを収率84%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００５４】
（比較例１）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、酢酸562mg(pKa4.74、9.37mmol、12.5当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下14時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下24時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして69mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率30%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００５５】
（比較例２）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン463mg(2.08mmol)をメタノール24mLに溶解し、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール277mg(1.73mmol)を加え、中性条件で室温下17時間縮合反応させた。次いで、反応液にギ酸1.19g(25.9mmol)、ヨウ素540mg(2.13mmol)加え、室温下1時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰のヨウ素を除き、減圧留去によりメタノールを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:10g,クロロホルム:メタノール=30:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして203mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率39%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｌ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌ−ビオプテリンは、医薬化合物の合成中間体として有用な化合物であり、例えば、先天性代謝異常治療薬である塩酸サプロプテリンの重要な合成中間体として用いられている。
【０００３】
従来、Ｌ−ビオプテリンの製造方法として、例えば、下記の方法が知られている。すなわち、乳酸エチルを出発原料とし、下記のスキームＡにしたがって５−デオキシアラビノース誘導体である２，３−ジアセトキシ−４−ヒドロキシペンタナール（ａ１）を得、次いで該化合物（ａ１）にフェニルヒドラジンを作用させてフェニルヒドラゾン（ｂ１）を得、次いで該化合物（ｂ１）とピリミジン化合物とを縮合し、酸化してアセチルプテリジン化合物（３Ａ）を得、そして該化合物（３Ａ）を脱アセチル化してＬ−ビオプテリン（４）を得る方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【化１】
【０００５】
また、酒石酸を出発原料とし、下記のスキームＢにしたがって５−デオキシアラビノース（ａ２）を得、次いで該化合物（ａ２）にフェニルヒドラジンを作用させ、水酸基をアセチル化して水酸基が保護されたフェニルヒドラゾン（ｂ２）を得、次いで該化合物（ｂ２）とピリミジン化合物とを縮合し、酸化してアセチルプテリジン化合物（３Ｂ）を得、そして該化合物（３Ｂ）を脱アセチル化してＬ−ビオプテリン（４）を得る方法もある（非特許文献１参照）。
【０００６】
【化２】
【０００７】
更に、Ｌ−ラムノースを出発原料とし、下記のスキームＣにしたがって５−デオキシアラビノース（ａ３）を得、次いで該化合物（ａ３）にフェニルヒドラジンを作用させ、水酸基をアセチル化して水酸基が保護されたフェニルヒドラゾン（ｂ２）を得、次いで該化合物（ｂ２）とピリミジン化合物とを縮合し、酸化してアセチルプテリジン化合物（３Ｂ）を得、そして該化合物（３Ｂ）を脱アセチル化してＬ−ビオプテリン（４）を得る方法も知られている（特許文献２参照）。
【０００８】
【化３】
【０００９】
【特許文献１】特開平０１−２２１３８０号公報
【特許文献２】特開昭５９−１８６９８６号公報
【非特許文献１】A. Fernandez et. al., J. Org. Chem. 8698(1996)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のＬ−ビオプテリンの製造方法には、次のような問題がある。すなわち、特許文献１に記載の製造方法においては、安価かつ容易に入手可能な乳酸エチルを出発原料として用いるが、製造工程が煩雑でかつ縮合反応が低収率であって、光学分割による精製が必要となるために、乳酸エチルからの総収率が７．９％と極めて低くなる。また、非特許文献１に記載の製造方法においても、安価かつ容易に入手可能な酒石酸を出発原料として用いるものの、特許文献１と同様に縮合反応が低収率であり、しかも酒石酸からの総収率も８．６％と低くなる。更に、特許文献２に記載の方法においては、５−デオキシアラビノース（ａ３）を最も効率よく製造できるが、縮合反応が低収率であり、また出発原料であるＬ−ラムノースが天然資源であるために大量に入手することが困難で原料供給の安定性に欠けるという問題もある。
【００１１】
このように、従来のＬ−ビオプテリンの製造方法は、工業的に有利な方法とは言い難く、そのためＬ−ビオプテリンを工業的に有利に収率よく得ることの可能な製造方法の創製が望まれている。
したがって、本発明は、Ｌ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物を工業的に有利に収率よく得ることの可能な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記問題点に鑑み、Ｌ−ビオプテリンの新規な合成ルートの構築を意図して５−デオキシアラビノース又はその誘導体に代わる中間体を探求した結果、下記式（Ｉ）で示すように、光学活性エポキシアルデヒドが５−デオキシアラビノースの等価体となり得ることを見出した。そして、本発明者らは、光学活性エポキシアルデヒドを中間体として用いる縮合反応の条件を精査したところ、特定条件でのみ縮合反応が飛躍的に促進されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
【化４】
【００１４】
すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物と、下記一般式（２）で表されるピリミジン化合物とを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化することを特徴とする、下記一般式（３）で表されるプテリジン化合物の製造方法を提供する。本発明はまた、当該プテリジン化合物を脱保護することを特徴とする、Ｌ−ビオプテリンの製造方法を提供する。
【００１５】
【化５】
【００１６】
【化６】
【００１７】
【化７】
【００１８】
（式中、Ｒ1は水酸基の保護基を示し、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中間体として光学活性エポキシアルデヒド化合物を使用し、かつピリミジン化合物との縮合反応を特定条件で行うことで、飛躍的に縮合反応を促進させることができる。その結果、Ｌ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物を光学分割することなく、簡便な操作で収率よく得ることができる。しがたって、本発明の製造方法は、製造に要する労力（工程数、時間等）及びコストを大幅に軽減することができるため、工業的規模でのＬ−ビオプテリン及びその前駆体であるプテリジン化合物の生産に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、本明細書において使用する、各式中の記号の定義を説明する。
Ｒ1における水酸基の保護基としては、アルコキシアルキル基、アラルキルオキシアルキル基、アルキル基、アラルキル基、アシル基、シリル基等が例示される。
アルコキシアルキル基としては、炭素数２〜８のアルコキシアルキル基が好適であり、特にメトキシメチル基、エトキシエチル基、メトキシエトキシメチル基が好適である。
アラルキルオキシアルキル基としては、炭素数８〜１５（好ましくは８〜１２）のアラルキルオキシアルキル基が好適である。アラルキル基は炭素数１〜６のアルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよく、例えば、メチルベンジル基、エチルベンジル基、メトキシベンジル基等が例示される。具体的には、ベンジルオキシメチル基、２−ベンジルオキシエチル基、４−メトキシベンジルオキシメチル基、フェネチルオキシメチル、フェネチルオキシエチル等が例示され、特にベンジルオキシメチル基が好適である。
アルキル基としては、炭素数１〜６（好ましくは４〜６）の直鎖、分岐状又は環状のアルキル基が好適である。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、tert−ブチル基、シクロへキシル等が例示され、特にｎ−ブチル基、シクロへキシルが好適である。
アラルキル基としては、炭素数７〜２２（好ましくは７〜１９）のアラルキル基が好適であり、アラルキル基は炭素数１〜６のアルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよい。具体的には、ベンジル基、メチルベンジル基、エチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、フェネチル基、トリチル基、４−メトキシトリチル基、４，４’−ジメトキシトリチル基等が例示され、特にベンジル基、トリチル基が好適である。
【００２１】
アシル基としては、例えば、ホルミル基；炭素数１〜１２の直鎖状、分岐状又は炭素数３〜１０の環状のアルキル−カルボニル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基）；炭素数６〜１４のアリール−カルボニル基（例えば、ベンゾイル基、ナフトイル基）等が例示される。中でも、アルキル−カルボニル基、アリール−カルボニル基が好適であり、特にアセチル基、ベンゾイル基が好適である。
シリル基としては、トリメチルシリル（ＴＭＳ）基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基等が好適であり、特にｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基が好適である。
その他、アリル基、ベンジルオキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、メトキシカルボニル基、９−フルオレニルメトキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基が例示され、中でもテトラヒドロピラニル基が好適である。
これらの中で、Ｒ1における水酸基の保護基としては、アルコキシアルキル基、シリル基が特に好適である。
【００２２】
Ｒ2における水酸基の保護基としては、上記したＲ1と同様の基を例示することができる。中でも、炭素数１〜６（好ましくは３〜６）の直鎖、分岐状又は環状のアルキル基、アリル基が好適であり、特にシクロへキシル基、ｎ−ブチル基、ペンチル基、アリル基が好適である。
【００２３】
次に、本発明の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、下記の反応スキームに表すことができる（スキーム１参照）。
【００２４】
【化８】
【００２５】
（縮合工程）
縮合工程は、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中で、上記一般式（１）で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物（以下、「化合物（１）」ともいう）と、上記一般式（２）で表されるピリミジン化合物（以下、「化合物（２）」ともいう）とを縮合させて、上記一般式（５）で表される化合物（以下、「化合物（５）」ともいう）を得る工程であるが、各試薬の添加順序は特に限定はなく、順次又は同時に添加することができる。中でも、化合物（２）と極性溶媒との溶液中に、酸と化合物（１）とを順次添加するのが好ましい。
化合物（１）は、例えば、Tetrahedron Letters, 7847(2004)に記載の方法により合成することが可能である。また、化合物（２）として、水酸基が保護されていない無保護のピリミジン化合物を使用することも可能である。なお、保護基の導入は、公知の方法で行うことができ、保護試薬の使用量は、化合物（２）に対して、通常１〜２０当量、好ましくは１〜２当量であり、化合物（１）においても同様である。
【００２６】
本発明において使用する酸のｐＫａの上限は４．５であるが、好ましくは４である。これにより、縮合反応が飛躍的に促進され、副生物の生成を防止することができる。また、副生物の生成抑制の観点から、ｐＫａの下限は−７とすることが望ましい。
酸としては、ｐＫａが４．５以下であれば、有機酸、無機酸又は固体酸等を特に限定なく使用することができる。また、かかる酸は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。なお、本明細書において、ｐＫａとは、２５℃における酸解離定数をいい、多価の酸の場合は第１酸解離定数である。
有機酸としては、例えば、脂肪族又は芳香族カルボン酸、脂肪族又は芳香族スルホン酸が例示され、脂肪族又は芳香族カルボン酸は一価の酸でも又は多価の酸であってもよい。以下、本発明において使用可能な酸の一例を示す。
【００２７】
脂肪族カルボン酸としては、例えば、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、ギ酸、アセチル酢酸、乳酸、コハク酸、アジピン酸等が例示される。
芳香族カルボン酸としては、例えば、ジフルオロ安息香酸、ｍ−フルオロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、安息香酸等が例示される。
脂肪族スルホン酸としては、例えば、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が例示される。
芳香族スルホン酸としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等が例示される。
固体酸としては、例えば、Ｄｏｗｅｘ（ダウ・ケミカル社製）、Ｎａｆｉｏｎ（デュポン社製）、ＤＩＡＩＯＮ（三菱化学社製）等の酸性型イオン交換樹脂、活性白土、シリカ−アルミナ等が例示される。
無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、亜硝酸等が例示される。
これらの中でも、酸としては、脂肪族カルボン酸又は無機酸が好ましく、特にギ酸、塩酸が好ましい。
【００２８】
極性溶媒としては本反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、プロトン性極性溶媒でも非プロトン性極性溶媒であってもよい。極性溶媒は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
非プロトン性極性溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンソニトリル等のニトリル類；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、ε−カプロラクタム、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム等のラクタム類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルフェニルケトン等のケトン類；ギ酸エチル、酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のエステル類；塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等が例示される。
プロトン性極性溶媒としては、水；エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等の１価アルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパノール等のセルソルブ類等が例示される。
極性溶媒としては、副生物抑制の観点から、非プロトン性極性溶媒が好ましく、中でも、ニトリル類、とりわけアセトニトリルが副生物の抑制だけでなく、縮合反応を飛躍的に促進させることができる点で特に好ましい。
【００２９】
化合物（２）の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは１〜２当量、より好ましくは１〜１．５当量である。
酸の使用量は、ｐＫａが３〜４．５の酸の場合、化合物（２）に対して通常１当量以上であるが、過剰に使用することが好ましい。具体的には、化合物（２）に対して、２〜２０当量、更に５〜１５等量、特に１２〜１３当量を使用することが好ましい。他方、ｐＫａが３よりも小さい酸の場合、化合物（２）に対して触媒量から略等量を使用することが好ましく、具体的には、化合物（２）に対して、０．０５〜１．２当量、更に０．３〜１当量、特に０．７〜１当量を使用することが好ましい。
極性溶媒の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは５〜５０倍質量、より好ましくは２０〜３０倍質量である。
反応温度は、好ましくは０〜５０℃、より好ましくは２０〜３０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは１〜２時間である。
【００３０】
反応終了後、反応液に有機溶剤（例えば、トルエン等の炭化水素類）及び水を加え分層し得られた有機層を水で洗浄して、有機層を濃縮することで化合物（５）を得ることができるが、本発明においては、化合物（５）を単離精製することなく、後述の酸化工程に供することができる。
【００３１】
（酸化工程）
酸化工程は、化合物（５）を酸化して化合物（３）を得る工程である。化合物（５）の酸化は公知の方法で行うことができ、例えば、ヨウ素若しくは過酸化水素の存在下、又はヨウ素及び過酸化水素の共存下で、化合物（５）を脱水素して複素環内に二重結合を形成させる。
酸化工程は、上記した縮合工程終了後に化合物（５）を単離することなく連続して行うことができる。この場合、縮合反応後の反応液にヨウ素及び過酸化水素を同時に加えるか、又はヨウ素を添加した後、過酸化水素を加えて化合物（５）を脱水素反応に付する。また、縮合反応後の反応液にヨウ素又は過酸化水素を単独で添加して化合物（５）を脱水素反応に付してもよい。なお、過酸化水素は、通常、水溶液の形態で使用され、その濃度は３０〜３５質量％である。
【００３２】
ヨウ素を単独で使用する場合、ヨウ素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは１．５〜３当量、より好ましくは１．５〜２当量である。
過酸化水素を単独で使用する場合、過酸化水素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは２〜１０当量、より好ましくは３〜５当量である。
ヨウ素及び過酸化水素を併用する場合、ヨウ素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは０．１〜２当量、より好ましくは０．１〜１当量であり、過酸化水素の使用量は、化合物（１）に対して、好ましくは２〜１０当量、より好ましくは３〜５当量である。なお、過酸化水素の使用量は、有効成分の割合である。
反応温度は、好ましくは０〜５０℃、より好ましくは２０〜３０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは１２〜２４時間である。
【００３３】
反応終了後、亜硫酸水素ナトリウム水溶液等の還元剤を反応液に注ぎ込み、クロロホルム等の溶媒で抽出する。得られた有機層を無水硫酸マグネシウム等で乾燥後、ろ過する。ろ液を減圧濃縮し、残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製することで化合物（３）を収率よく得ることができる。
【００３４】
（脱保護工程）
脱保護工程は、化合物（３）の−ＯＲ1及び−ＯＲ2における保護基Ｒ1及びＲ2を除去して、Ｌ−ビオプテリン（以下、「化合物（４）」ともいう）を得る工程である。
除去方法は保護基の種類により選択することが可能であるが、例えば、酸又は塩基の存在下、溶媒中で化合物（３）を加水分解する。
酸としては、強酸が好適に使用され、具体的には、塩酸、硫酸等の無機酸；トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸が例示される。
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水酸化物等が例示される。
酸又は塩基の使用量としては、化合物（３）に対して、通常０．１〜２０当量、好ましくは１〜２０当量である。
【００３５】
溶媒としては本反応を阻害しない溶媒であればいずれでもよく、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル類；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；水等が例示される。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
溶媒の使用量は、化合物（３）に対して、好ましくは３〜５０倍質量、より好ましくは５〜２０倍質量である。
反応温度は、好ましくは０℃〜加熱還流温度、より好ましくは室温〜加熱還流温度である。また、反応時間は、好ましくは２〜２４時間、より好ましくは１２〜２４時間である。
【００３６】
反応終了後、反応液を酸又は塩基性水溶液（例えば、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液）で中和した後、析出した結晶をろ取することで化合物（４）を得ることができる。
【００３７】
このように、本発明の製造方法においては、光学分割によることなく簡便な手段でプテリジン化合物及びＬ−ビオプテリンを収率よく単離することが可能である。したがって、本発明の製造方法によれば、製造に要する労力（工程数、時間等）及びコストを大幅に軽減することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、ギ酸431mg(pKa3.54、9.37mmol、12.5当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして142mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率62%で得た。
【００４０】
1H-NMR(400MHz)δ(CDCl3)1.25(d, 3H, J=6.0Hz), 1.30-1.50(m, 3H), 1.61-1.74(m, 3H), 1.83-1.90(m, 2H), 2.05-2.14(m, 2H), 3.28(s, 3H), 3.99(d.q., 1H, J=5.2, 6.0Hz), 4.61(d, 1H, J=7.0Hz), 4.70(d, 1H, J=7.0Hz), 4.90(d, 1H, J=5.2Hz), 5.30(t.t., 1H, J=4.0, 5.6Hz), 5.88(br-s, 2H), 8.96(s, 1H)
【００４１】
（実施例２）
ピリミジン化合物に対するギ酸の使用量を7.5当量(259mg、5.62mmol)に代えたこと以外は、実施例１と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率52%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４２】
（実施例３）
ピリミジン化合物に対するギ酸の使用量を14.5当量(500mg、10.9mmol)に代えたこと以外は、実施例１と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率51%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４３】
（実施例４）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、シュウ酸56mg(pKa1.04、0.62mmol、0.83当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして102mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率45%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４４】
（実施例５）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、トリフルオロ酢酸85mg(pKa0.3、0.75mmol、1当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして109mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率48%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４５】
（実施例６）
ピリミジン化合物に対するトリフルオロ酢酸の使用量を0.41当量(36mg、0.31mmol)に代えたこと以外は、実施例３と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率49%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４６】
（実施例７）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン84mg(0.38mmol)をアセトニトリル3mLに溶解し、3N塩酸104μL(pKa-7、0.31mmol、0.82当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール50mg(0.31mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素8mg(0.03mmol)、30%過酸化水素水177mg(1.56mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして71mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率63%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４７】
（実施例８）
ピリミジン化合物に対する塩酸の使用量を0.42当量(3N塩酸52μL、0.16mmol)に代えたこと以外は、実施例５と同様の方法により2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率52%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４８】
（実施例９）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン84mg(0.38mmol)を酢酸エチル3mLに溶解し、ギ酸215mg(4.67mmol、12.3当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール50mg(0.31mmol)を加え、室温下1時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素8mg(0.03mmol)、30%過酸化水素水177mg(1.56mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除いた。クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして52mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率46%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００４９】
（実施例１０）
2,5,6-トリアミノ-4-ピリミジノール硫酸塩351mg(1.47mmol)、ハイドロサルファイトナトリウム35mgを1M水酸化ナトリウム水溶液6mLに溶解し、塩酸を加えpH=7に中和した。析出した結晶をろ取し、2,5,6-トリアミノ-4-ピリミジノールを得た。得られた2,5,6-トリアミノ-4-ピリミジノールを水2mL、アセトニトリル2mL混液に懸濁させ、ギ酸366mg(7.95mmol)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール196mg(1.22mmol)を加え、室温下1時間反応縮合反応させた。次いで、反応液に30%過酸化水素水700mg(6.17mmol)を加え、室温下12時間酸化反応させた。次いで、析出した結晶をろ取し、水洗後、50℃で一晩減圧乾燥した。そして、褐色結晶として114mgの2-アミノ-4-ヒドロキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率39%で得た。
【００５０】
1H-NMR(400MHz)δ(DMSO-d6)1.08(d, 3H, J=6.0Hz), 3.06(s, 3H), 3.98(d.q., 1H, J=5.6, 6.0Hz), 4.52(d, 1H, J=6.6Hz), 4.56(d, 1H, J=6.6Hz), 4.61(d.d.,1H, J=4.8, 5.2Hz), 5.73(d, 1H, J=4.8Hz), 6.87(br-s, 2H), 8.72(s, 1H), 11.38(br-s, 1H)
【００５１】
（実施例１１）
2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジン447mg(1.23mmol)をメタノール1mLに溶解し、3M塩酸5mLを加え50℃で24時間反応させた。反応液にアンモニア水を加えpH=7に中和し、析出した結晶をろ取し、水洗後、50℃で一晩減圧乾燥し、黄土色結晶として240mgのL-ビオプテリンを収率82%で得た。
【００５２】
1H-NMR(400MHz)δ(CF3COOD)1.53(d, 3H, J=6.4Hz), 4.69(m, 1H), 5.43(d, 1H, J=3.6Hz), 9.23(s, 1H)
【００５３】
（実施例１２）
2-アミノ-4-ヒドロキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジン104mg(0.37mmol)を3M塩酸1mLに溶解し、50℃で4時間反応させた。反応液にアンモニア水を加えpH=7に中和し、析出した結晶をろ取し、水洗後、50℃で一晩減圧乾燥し、黄土色結晶として74mgのL-ビオプテリンを収率84%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００５４】
（比較例１）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン168mg(0.75mmol)をアセトニトリル5mLに溶解し、酢酸562mg(pKa4.74、9.37mmol、12.5当量)、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール100mg(0.62mmol)を加え、室温下14時間縮合反応させた。次いで、反応液にヨウ素16mg(0.06mmol)、30%過酸化水素水354mg(3.12mmol)を加え、室温下24時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰の過酸化物を除き、減圧留去によりアセトニトリルを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:1.5g,酢酸エチル:メタノール=50:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして69mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率30%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【００５５】
（比較例２）
2,5,6-トリアミノ-4-シクロヘキシルオキシピリミジン463mg(2.08mmol)をメタノール24mLに溶解し、（2R,3S）-エポキシ-4S-メトキシメトキシペンタナール277mg(1.73mmol)を加え、中性条件で室温下17時間縮合反応させた。次いで、反応液にギ酸1.19g(25.9mmol)、ヨウ素540mg(2.13mmol)加え、室温下1時間酸化反応させた。次いで、亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え過剰のヨウ素を除き、減圧留去によりメタノールを除去した。次いで、濃縮物に水を加え、クロロホルムで抽出し、更に有機層を脱水、減圧濃縮し、橙色の粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(SiO2:10g,クロロホルム:メタノール=30:1)で分離精製した。そして、黄色アモルファスとして203mgの2-アミノ-4-シクロヘキシルオキシ-6-(1R-ヒドロキシ-2S-メトキシメトキシ)プロピルプテリジンを収率39%で得た。なお、得られた化合物は、実施例１に記載のスペクトルデータと一致することを確認した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）；
【化１】
（式中、Ｒ1は水酸基の保護基を示す。）
で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物と、下記一般式（２）；
【化２】
（式中、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）
で表されるピリミジン化合物とを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化することを特徴とする、下記一般式（３）；
【化３】
（式中、Ｒ1及びＲ2は上記と同義である。）
で表されるプテリジン化合物の製造方法。
【請求項２】
下記一般式（１）；
【化４】
（式中、Ｒ1は水酸基の保護基を示す。）
で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物と、下記一般式（２）；
【化５】
（式中、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）
で表されるピリミジン化合物とを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化して下記一般式（３）；
【化６】
（式中、Ｒ1及びＲ2は上記と同義である。）
で表されるプテリジン化合物を得、次いで該プテリジン化合物を脱保護することを特徴とする、Ｌ−ビオプテリンの製造方法。
【請求項３】
酸が脂肪族カルボン酸又は無機酸である、請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
脂肪族カルボン酸がトリフルオロ酢酸、シュウ酸、ギ酸、アセチル酢酸、乳酸、コハク酸及びアジピン酸から選ばれる少なくとも１種である、請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
無機酸が塩酸である、請求項３記載の製造方法。
【請求項６】
極性溶媒が非プロトン性極性溶媒である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
非プロトン性溶媒がニトリル類、アミド類、ラクタム類、スルホキシド類、エーテル類、エステル類、ケトン類及びハロゲン化炭化水素類から選ばれる少なくとも１種である、請求項６記載の製造方法。
【請求項１】
下記一般式（１）；
【化１】
（式中、Ｒ1は水酸基の保護基を示す。）
で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物と、下記一般式（２）；
【化２】
（式中、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）
で表されるピリミジン化合物とを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化することを特徴とする、下記一般式（３）；
【化３】
（式中、Ｒ1及びＲ2は上記と同義である。）
で表されるプテリジン化合物の製造方法。
【請求項２】
下記一般式（１）；
【化４】
（式中、Ｒ1は水酸基の保護基を示す。）
で表される光学活性エポキシアルデヒド化合物と、下記一般式（２）；
【化５】
（式中、Ｒ2は水素原子又は水酸基の保護基を示す。）
で表されるピリミジン化合物とを、ｐＫａが４．５以下の酸の存在下、極性溶媒中にて縮合し、次いで酸化して下記一般式（３）；
【化６】
（式中、Ｒ1及びＲ2は上記と同義である。）
で表されるプテリジン化合物を得、次いで該プテリジン化合物を脱保護することを特徴とする、Ｌ−ビオプテリンの製造方法。
【請求項３】
酸が脂肪族カルボン酸又は無機酸である、請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
脂肪族カルボン酸がトリフルオロ酢酸、シュウ酸、ギ酸、アセチル酢酸、乳酸、コハク酸及びアジピン酸から選ばれる少なくとも１種である、請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
無機酸が塩酸である、請求項３記載の製造方法。
【請求項６】
極性溶媒が非プロトン性極性溶媒である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
非プロトン性溶媒がニトリル類、アミド類、ラクタム類、スルホキシド類、エーテル類、エステル類、ケトン類及びハロゲン化炭化水素類から選ばれる少なくとも１種である、請求項６記載の製造方法。
【公開番号】特開２０１１−１１９７６（Ｐ２０１１−１１９７６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６４５９９（Ｐ２００７−２６４５９９）
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００２３４６０５）白鳥製薬株式会社 (17)
【出願人】（５０３０６２３１２）アスビオファーマ株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００２３４６０５）白鳥製薬株式会社 (17)
【出願人】（５０３０６２３１２）アスビオファーマ株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]