Способ получения 5-(метил, 63 -н)-2,4-(1н,3н) пиримидиндиона

 

Использование: в биохимии, медицине, ветеринарии, при сельскохозяйственных работах. Сущность изобретения: способ получения 5-[метил, 6³ -н] - 2,4-(1н, 3н) пиримидинзиона. Тимин или 5-гидроксиметилурацил, нанесенные на палладиевый катализатор (5% Pd на BaSO₄ ), обрабатывают газообразным тритием при 145 - 200°С в течение 40 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области органической и биологической химии и касается приемов по получению меченного тритием тимина, который может найти применение в биохимических исследованиях и в экспериментальной медицине и ветеринарии, в селекционных работах.

Известен способ получения 5-[метил-³H]-2,4-(1Н,3Н)пиримидиндиона, т.е. (метил-³Н)тимина путем обработки при нагревании замещенного урацила газообразным тритием, предварительно нанесенного на палладиевый катализатор.

Недостатком известного способа является недостаточно высокая молярная активность целевого продукта, меченного тритием тимина, поскольку он содержит метку только в метильной группе. Кроме того, способ предусматривает предварительный синтез исходного замещенного урацила, что усложняет процесс получения целевого продукта.

Известен способ получения 5-[метил,6-³Н]-2,4-(1Н,3Н)пиримидиндиона, т.е. [метил,6-³Н]тимина, включающий обработку газообразным тритием при нагревании до 150^оС и выше замещенного урацила, нанесенного на палладиевый катализатор.

Однако для получения целевого продукта данным способом требуется выполнение многостадийного синтеза с использованием труднодоступных меченных тритием промежуточных соединений.

Целью изобретения является упрощение способа за счет использования доступных исходных соединений и проведения процесса в одну стадию.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения 5-[метил,6-³Н] -2,4-(1Н,3Н)пиримидиндиона путем обработки замещенного урацила, нанесенного на палладиевый катализатор, газообразным тритием при температуре выше 150^оС отличительной способностью является то, что в качестве замещенного урацила используют 5-гидроксиметилурацил или тимин, причем обработку проводят преимущественно при 170-200^оС.

Исходные соединения, применяемые для получения целевого продукта новым способом, являются доступными коммерческими соединениями и поэтому отпадает необходимость их синтеза.

Кроме того, впервые было установлено, что при обработке газообразным тритием при нагревании нанесенных на палладиевый катализатор 5-гидроксиметилурацила или тимина происходит одновременное включение трития в два положения: в положение 6 цикла и в 5-метильную группу.

Таким образом, использование доступных исходных соединений, в том числе и природного тимина, и проведение процедуры введения двух "меток" в одну стадию позволили значительно упростить процесс получения целевого продукта.

П р и м е р 1. В реакционную ампулу из стекла объемом 15 см³ помещают 85 мг катализатора (5% палладия на сульфате бария), на котором содержится 1,89 мг (15 мкмоль) тимина. Реакционную ампулу присоединяют к установке для работы с газообразным тритием, откачивают из нее воздух до остаточного давления 10^-3 мм рт. ст. и вводят 9,0 Ku газообразного трития. Реакцию проводят при 200^оС в течение 40 мин. Затем ампулу охлаждают, удаляют из ампулы избыток трития. Продукты реакции смывают водой, отделяют катализатор фильтрованием. Лабильный тритий удаляют упариванием водного раствора досуха в вакууме водоструйного насоса при 37-40^оС. Из продуктов реакции [метил,6-³Н]тимин выделяют известными способами, например хроматографией на колонке с сефадексом Г-10 (элюент-вода) или используя хроматографию высокого давления, например, на колонке NUCLEOSIL 120-5 С₁₈ 4,6 х 250 мм, подвижная фаза: 2% ацетонитрила в 0,1 моль/л триэтиламмоний бикарбонатного буфера (рН 7,0), 1 мл/мин, время удерживания 6,21 мин.

Получают 429 мKu, 3,0 мкмоль (выход 26%) меченного тритием тимина с молярной активностью 110 Ku/ммоль.

Данные спектра тритиевого ЯМР (АС 250 Brukre ЯМР спектрометр) полученного соединения ( м.д.): C-6 (7,35; 24,7%); метил (2,25; 75,3%) показывает, что тритий включен в положение 6 и в метильную группу, причем степень изотопного замещения около 94% Чистота полученного тимина, меченного тритием, была подтверждена при его энзиматическом превращении в тимидин-5'-трифосфат. Молярная активность полученного меченного тритием тимидин-5'-трифосфата практически равнялась молярной активности исходного меченного тритием тимина.

П р и м е р 2. Изучали влияние температуры реакционной массы на качество целевого продукта, полученного по методике примера 1. Данные приведены в табл. 1.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что молярная активность целевого продукта наивысшая при температуре реакционной массы 170-210^оС. Однако, поскольку с повышением температуры выше 190^оС не происходит дальнейшее улучшение качества целевого продукта, нагревание реакционной массы выше 200^оС нецелесообразно.

П р и м е р 3. В реакционную ампулу из стекла объемом 42 см³ помещают 300 мг катализатора (5% палладия на сульфате бария) с нанесенным на него 5-гидроксиметилурацилом (8,5 мг, 60 мкмоль). Ампулу присоединяют к установке для работ с газообразным тритием, откачивают воздух до остаточного давления 10^-3 мм рт. ст. и вводят 2,5 Ku 98%-ного газообразного трития. Реакцию проводят при 180^оС в течение 40 мин. Остальные операции (удаление избытка непрореагировавшего трития, лабильного трития и выделение целевого продукта) приводили в соответствии с примером 1.

Было получено 1390 мKu (14,5 мкмоль, выход 24,2%) [метил,6-³Н]тимина с молярной радиактивностью 96 Ku/ммоль.

По данным спектроскопии тритиевого ЯМР (АС 250 Bruker ЯМР спектрометр) получено следующее распределение трития ( м.д.): C-6 ( 7,35; 21,8%) 5-метил (2,20; 78,2%).

П р и м е р 4. Изучено влияние температуры реакционной массы на качество меченного тритием тимина, полученного по методике примера 3. Результаты приведены в табл. 2.

Новый способ позволяет получить [метил,6-³Н]тимин с высокой молярной активностью, и сходя из доступных соединений: 5-гидроксиметилурацила или тимина, что позволяет упростить процесс за счет исключения необходимости синтезировать исходные соединения и за счет возможности отказа от проведения многостадийного синтеза с использованием труднодоступных меченых промежуточных соединений.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-(МЕТИЛ, 6-³H)-2,4-(1Н,3Н)ПИРИМИДИНДИОНА путем обработки замещенного урацила, нанесенного на палладиевый катализатор, газообразным тритием при нагревании, отличающийся тем, что в качестве замещенного урацила используют тимин или 5-гидроксиметилурацил и процесс ведут при температуре выше 145^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку замещенного урацила тритием проводят при 170 200^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1