CS209853B2 - Method of making the semisynthetic cephalosporine - Google Patents

Method of making the semisynthetic cephalosporine Download PDF

Info

Publication number
CS209853B2
CS209853B2 CS748821A CS882174A CS209853B2 CS 209853 B2 CS209853 B2 CS 209853B2 CS 748821 A CS748821 A CS 748821A CS 882174 A CS882174 A CS 882174A CS 209853 B2 CS209853 B2 CS 209853B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
penicillin
hydrolysis
cephalosporin
synthesis
carried out
Prior art date
Application number
CS748821A
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Marconi
Francesco Cecere
Franco Morisi
Original Assignee
Snam Progetti
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of CS209853B2 publication Critical patent/CS209853B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P35/00Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin
    • C12P35/04Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin by acylation of the substituent in the 7 position
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P35/00Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin
    • C12P35/02Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin by desacylation of the substituent in the 7 position

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)

Description

(54) Způsob výroby polosyntotického cefalosporinii
Vynález se týká způsobu výroby polosyntetického- cefalo-sporinu vzorce
CH^ CO-NH
O
CfyOCOCH
COOH hydrolýzo-u . příslušného derivátu, vzniklého chemickým rozšířením kruhu penicilinu G, a následujícím použitím produktu hydrolýzy jako výchozí sloučeniny pro jeho syntetickou přeměnu na požadovaný polosyntetický cef a lo-sporin.
Důležitost, které nabyly polosyntetické deriváty cefalosporlnů v posledních letech, je obecně známa. Jsou hojně užívány ve farmakologii jako náhrada antibiotik neodolávajících účinkům β-laktamázy (cefalosporinázy). Mimoto jsou dostatečně stálé v kyselém prostředí, jsou velmi dobře snášeny a mají široké spektrum antibiotické účinnosti.
Současný známý stav jejich výroby se skládá z následujících chemických stupňů:
a) rozšíření kruhu penicilinu G,
b) hydrolýzy získaného produktu,
c) izolace výchozího materiálu (kyseliny 7-desoxyacetylcefalosporanové, 7-ADCA),
d) syntézy nových sloučenin z tohoto výchozího· materiálu.
V desoxyacetylderivátech získaných shora uvedeným postupem, tj. v derivátech s methylradikálem v poloze 3, lze oxidovat methylskupinu a dospět к příslušným hydroxyacetylderivátům, jejichž struktura může být vztažena ke struktuře přirozeného cefalospo-rinu (cefalosporinu C).
Nyní bylo nalezeno, že některé stupně těchto postupů, užívaných při přípravě polosyntetických cefalosporinů, mohou být provedeny pomocí bakteriálních buněk nebo buněčných extraktů, což přináší podstatné zlepšení, šetří výchozí surovinu, reakce je uskutečněna za mírnějších podmínek a s dob209853 rými výtěžky. Buňky se kultivují obvyklým fermentačním postupem; buněčné e-xtrakty lze snadno získat mechanickým poškozením buněk, čímž se uvolní žádaný -enzym, který se parciálně přečistí.
Enzymatické procesy mohou nahradit tyto chemické stupně:
a) hydrolýzu produktu získaného chemickým rozšířením kruhu benzylpcnicilinu
b) chemickou acylaci získané 7-aminokyseliny, vedoucí ke konečnému produktu.
Vynálezem je tedy způsob výroby polo syntetického ceíalosporinu vzorce
COOH 1 3 hydrolýzou příslušného -derivátu vzniklého chemickým rozšířením kruhu penicilinu G a následujícím použitím produktu hydrolýzy - - jako- - výchozí - sloučeniny pro jeho syntetickou přeměnu na žádoucí polosyntetický cefalosporin, jehož podstata spočívá v tom, že -se - hýdrblýza derivátu penicilinu G provádí působením - penicilin-acylázy z mikroorganismu Escherichia co-li, načež se vzniklá sloučenina vzorce I
uvádí se reakce se sloučeninou vzorce II.
^^-CHCCOOH (ID
Způsob podle vynálezu lze provádět tak, že se hydrolýza derivátu penicilinu G provádí jeho uváděním -do -styku s bakteriálními buňkami Ešcherichia coli -nebo -s peniciPn-acylázou extrahovanou a přečištěnou z buněk Escherichia - coli.
Při -způsobu podle vynálezu se s výhodou jako derivátu penicilinu G používá cefalosporinu C.
Hydrolýza - se provádí s výhodou při pH v rozsahu - 6 - -až 9 a při teplotě v rozsahu 0 až 50 °C.
Způsob podle vynálezu se- s výhodou -provádí tak, že se vzájemná reakce sloučenin vzorce I a II provádí při pH v rozsahu 3 až 8, a to za molárního přebytku acylačního -činidla.
Hydrolyti-cká reakce buněčnými i enzymatickými extrakty probíhá při pH 6,0 až 9,0, s- výhodou při pH 8 až 8,5. Teplota se -může pohybovat -od 0 do 50 QC, nejvýhodnější je °C. Syntetická reakce se provádí v přítomnosti některého buněčného nebo enzymatického extraktu, nejlépe při pH 3,0 až 8,0, výhodně při pH 7,0.
Provedení syntézy vyžaduje - přítomnosti molárního nadbytku acylačního činidla, aby byla posunuta rovnováha; - molární poměr mezi acylačmm činidlem a cefalosporanovou kyselinou se může pohybovat me:zi 1 až' 5, s výhodou je - 2,5. Protože enzym katalyzuje hydrolýzu esterového nebo amidíckého seskupení acylačního činidla -a -amidické vazby produktu, je vhodné přerušit rychle reakci, - když bylo dosaženo maximální koncentrace. Byly-И použity buňky, lze to provést jejich odstraněním' z reakčního prostředí odstředěním, byl-li použit enzymatický extrakt snížením pH na hodnotu blízkou 2,0.
Následující -příklady lépe - osvětlují způsob podle vynálezu, aniž jej omezují.
Příklad 1
Es<^^<^a^^'Ghia Coli.ATCC 9637 byla fermentována v submerzní aerobní kultuře. Složení kultivačního· prostředí, vyjádřené v g/1, bylo následující: masový extrakt 10, pepton 10, N.aCl 5, kyselina- fenyloctová 2, pH bylo upraveno na hodnotu 7 a teplota udržována při 24 °C. Fermentace byla přerušena po 20 hodinách. 1 litr této kultury obsahoval průměrně množství biomasy E. Coli - schopné hydrolyžovat 40 milimolů penicilinu G během 1 hodiny při 37 °C a . pH 7,8 (40 000 jednotek).
K ‘biomase získané ze 2 1 kultury (80 000 jednotek), oddělené odstředěním -a promyté puířem (fosforečnan draselný) při pH 7,8, bylo přidáno· za míchání 0,5 1 6 °/o roztoku, hmot./objem, kyseliny 7-(2‘-fenylacetamido)-3-methylce!f-3-em.'-4-karboxylové (cefalosporinu G) (90 mmol) v 0,1 M roztoku fosfátového pufru při pH 7,8 a teplotě 37 °C, - pH roztoku bylo udržováno kontinuálním přidáváním roztoku hydroxidu - sodného' za kontroly přístroje udržujícího konstantní pH. Po 2,5 hod., když - bylo spotřebováno stechiometrické množství NaOH,- byla reakční směs odstředěna, filtrát -ochlazen na- 4 °C, přidá209853 no 200 ml octanu butylnatého a pH roztoku upraveno· 6iN HC1 na hodnotu 2.0. Hodnota pH oddělené vodní fáze byla upravena přidáním 5N NaOH n-a 4,6 a směs zředěna stejným množstvím ethylalkoholu.
Takto získaná sraženina byla oddělena, promyta směsí vody a ethylalkoholu (50 : 50, objem/objem) a usušena. Bylo získáno· 18,7 g (87 mmol) kyseliny 7-ammo-3-methylcef-3-em-4-karboxylové kyseliny 7-a.minodesacetoxycefalosporanové (7-ADCA) s obsahem 95 %.
Příklad 2
Escherichia Coli byla fermentována stejně jako v příkladu 1. Biomasa získaná ze 3 1 kultivačního· média byla nasuspendována do Tris-HCl pufru 0,01M při pH 8,5 a zhomogenisována dvojnásobnou recyklizací v homogenizátoru zn. M-anton-Gaulm při 700 kg/ /cm2. Potom byl přidán hexadecylpyridinium chlorid do koncentrace 0,4 % a hodnota pH upravena na 4,5. Teplota udržována při 37 °C. Po třech hodinách byl odstředěn nerozpustný materiál. Penicilinová acyláza byla regenerována z čirého· roztoku vysrážením síranem amonným (65% nasycenost).
Získaná sraženina byl-a nasuspendována do 0,1 M fosfátového· pufru s pH 7,8 a dialyzována proti 20 objemům téhož pufru. К takto získaným 500 ml dialyzovaného produktu bylo přidáno· 30 g (90 mmol) cefalosporinu G a pH reakční směsi udržováno pomocí pH-statu na hodnotě 7,8. Po· 2,5 hod. po skončené hydrolýze cefalosporinu G bylo· izolováno, stejně jako v příkladu 1, 18,1 g 7-ADCA, výtěžek konverse byl 93 %.
Příklad 3 g (23,3 mmol) 7-ADCA a 10 g (50 mmol) hydrochloridu methylesteru D-( —)-fenylglycinu (PGM) bylo· nasuspendováno do fosfátového pufru pH 7,0 při teplotě 25 °C a objem byl upraven na 500 ml. К takto získanému roztoku byla přidána za míchání biomasa získaná z 2 1 kultury E. Coli, získané stejně jako· v příkladu 1. Tvorba cefalexinu byla sledována spektrcfotometrickon metodou (Analyst 92, 247,1967). Po 1 hodině byla reakce přerušena, buňky odděleny odstředěním. 550 ml roztoku obsahovalo 8 mg/ml cefalexinu (4,4 g), což odpovídá 54 % k-onversi.
Příklad 4 g (23,3 mmol) 7-ADCA a 10 g (50 mmol) PGM bylo· rozpuštěno v 500 ml 0,1 M fosfátového· pufru o pH 7,0, obsahujícího množství penicilinové acylázy získané z 3 1 kultury, jak je to· popsáno v příkladu 2.
Po 1 hodině při 25 °C obsahoval roztok objemu 555 ml 7,8 mg/ml cefalexinu, což odpovídá 52 % konversi 7-ADCA.
P ř í к 1 -a d 5 g (23,2 mmol) 7-ADCA a 10 g (51 mmol) ethylesteru D-(-)-p-hydroxyfenylglycinu (p-OH PGE) bylo rozpuštěno v 1,5 1 0,1 M fosfátového pufru s pH 7,0 při 25 °C. К roztoku, jehož pH bylo· udržováno· na hodnotě 7,0, byla přidána biomasa ze 2 1 kultury E. Coli, získané podle příkladu 1. Po 1 hodině byla reakce přerušena. Roztok obsahoval 2 mg/ /ml kyseliny 7beta-[ 2‘-amino-2‘- (4-hydroxyfenyl) асе tamido ]-3-me thylcef-3-em-4-karboxylové, což odpovídá 35 % konversi 7-ADCA.
Příklad 6 g (23,3 mmol) 7-ADCA a 10 g [51 mmol) p-OH PGE byly rozpuštěny v 1500 ml 0,1 M fosfátového pufru o· pH 7,0 při 25 °C, obsahujícího· penicilinovou acylázou, získanou ze 3 1 kultury, stejně jako v příkladu 2. Po 1 hodině bylo v roztoku nalezeno 1,8 mg/ml kyseliny 7 beta- [ 2‘-amino-2‘- (4-hydroxyfenyl )acetamldo] -3-methylcef-3-em-4-karboxylové, což odpovídá 32 % konversi 7-ADCA.
Příklad 7 g (18,36 mmol) kyseliny 7-aminocefalosporanové 1-ACA a 10 g (50 mmol) PGM bylo rozpuštěno v 1500 ml 0,1 M fosfátového pufru o pH 7,0 při 25 °C. К roztoku byla přidána za míchání biomasa získaná z 2 litrů kultivačního média E. Coli. Po 1 hodině obsahoval roztok 3 mg/ml kyseliny 7-(D-alfa-aminofenylacetamido/cefalosporanové (cefaloglycinu), což odpovídá 60% konversi 7-ACK.
Příklad 8 g (18,36 mmol) 7-ACK a 10 g (50 mmol) PGM byly rozpuštěny v 1500 ml fosfátového pufru, obsahujícího penicilinovou acylázu extrahovanou ze 3 1 kultury, pH roztoku bylo udržováno kontinuálním přidáváním NaOH na hodnotě 7,0, teplota při 25 °C. Po hodině obsahoval roztok 3,1 mg/ml cefaloglycinu, což odpovídá 62 % konversi 7-ACK.
Příklad 9 g (18,36 mmol) 7-ACK a 9,75 g (50 mmol ethylesteru p-hydroxyfenylglycinu byly rozpuštěny v 1500 ml 0,1 M fosfátového pufru o pH 7,0 při teplotě 25 °C. К roztoku byla přidána za míchání btomasa získaná ze
1 kultury E. Coli. Pc· 1 hodině obsahoval roztok 1,7 mg/ml kyseliny 7Ье1а-[24-ат1по-2- (4-hydroxyfeny 1) acetamido] -3-hydroxymethy 1 (ocetát) -cef-3-em-4-karboxylové, což odpovídá 33 % konversi 7-ACK.
Příklad 10 tem získaným ze 3 1 kultury E. Coli. Na konci reakce byla zaznamenána 30 % konverse
Postup přípravy stejně jako v příkladu 7-ACK.
9, biomasa nahrazena enzymatickým extrak-

Claims (8)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Způsob výroby polosyntetického cefalo- sporinu vzorce
    CK-OCOCH.
    COOH í hydrolýzou příslušného derivátu vzniklého chemickým rozšířením kruhu penicilinu G a následujícím použitím produktu hydrolýzy jako výchozí sloučeniny pro jeho syntetickou přeměnu na požadovaný polosyntetický cefalosporin, vyznačující se tím, že se hydrolýza derivátu penicilinu G provádí působením penicilin-acylázy z Escherichia coli, načež se vzniklá sloučenina vzorce I uvádí do reakce se sloučeninou vzorce II. θ-сн^оон lil)
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se hydrolýza derivátu penicilinu G provádí jeho uváděním do styku s bakteriálními buňkami Escherichia coli.
  3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se hydrolýza derivátu penicilinu G provádí jeho uváděním do styku s penicilin-acylázou extrahovanou a přečištěnou z buněk Escherichia coli.
  4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako derivátu penicilinu G používá cefalosporinu C.
  5. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se hydrolýza provádí při pH v rozsahu 6 až 9.
  6. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se hydrolýza provádí při teplotě v rozsahu 0 až 50 °C.
  7. 7. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se reakce provádí při pH v rozsahu 3 až 8.
  8. 8. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se reakce provádí za přítomnosti molárního přebytku acylačního činidla.
CS748821A 1973-12-20 1974-12-20 Method of making the semisynthetic cephalosporine CS209853B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT5448473 1973-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209853B2 true CS209853B2 (en) 1981-12-31

Family

ID=11287332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS748821A CS209853B2 (en) 1973-12-20 1974-12-20 Method of making the semisynthetic cephalosporine

Country Status (18)

Country Link
JP (1) JPS5095486A (cs)
AU (1) AU7608974A (cs)
BE (1) BE823392A (cs)
CA (1) CA1018091A (cs)
CS (1) CS209853B2 (cs)
DD (1) DD116833A5 (cs)
DE (1) DE2460607A1 (cs)
DK (1) DK660374A (cs)
FR (1) FR2255380B1 (cs)
GB (1) GB1480850A (cs)
HU (1) HU172077B (cs)
IL (1) IL46150A (cs)
LU (1) LU71506A1 (cs)
NL (1) NL7416549A (cs)
NO (1) NO744590L (cs)
SE (1) SE7416077L (cs)
YU (1) YU335674A (cs)
ZA (1) ZA747895B (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2105988B1 (es) * 1996-03-15 1998-07-01 Antibioticos Sa Procedimiento para purificar 7-sustituido-amino-desacetoxi-cefalosporinas mediante el empleo de membranas de filtracion.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5310156B2 (cs) * 1972-10-21 1978-04-11
JPS52118A (en) * 1975-06-23 1977-01-05 Sony Corp Still picture reproducing device

Also Published As

Publication number Publication date
YU335674A (en) 1982-05-31
SE7416077L (cs) 1975-06-23
FR2255380A1 (cs) 1975-07-18
LU71506A1 (cs) 1975-06-17
NO744590L (cs) 1975-07-14
BE823392A (fr) 1975-04-16
IL46150A0 (en) 1975-02-10
ZA747895B (en) 1976-01-28
GB1480850A (en) 1977-07-27
IL46150A (en) 1979-07-25
DE2460607A1 (de) 1975-06-26
AU7608974A (en) 1976-06-10
JPS5095486A (cs) 1975-07-29
DD116833A5 (cs) 1975-12-12
CA1018091A (en) 1977-09-27
DK660374A (cs) 1975-08-25
FR2255380B1 (cs) 1977-11-10
NL7416549A (nl) 1975-06-24
HU172077B (hu) 1978-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2208644C2 (ru) Способ получения n-деацилированного цефалоспорина
CA2086250C (en) Process for preparation of beta-lactams
US3945888A (en) Method for the production of cephalosporins
Vandamme Peptide antibiotic production through immobilized biocatalyst technology
US4774179A (en) Process for preparing a 7-aminocephalosporanic acid compound
JPH022396A (ja) セファロスポリンc及び類似体の一段階酵素反応による7‐アミノセファロスポラン酸及びその類似体への変換
US3880713A (en) Cephalosporin compounds
US4981789A (en) One-step enzymatic conversion of cephalosporin C and derivatives to 7-aminocephalosporanic acid and derivatives
US3862004A (en) Method for production of cephalosporins
EP0915988B1 (en) Process for the fermentative production of deacylated cephalosporins
US5922907A (en) Precursors of β-lactam antibacterials having soluble side chain esters
CS209853B2 (en) Method of making the semisynthetic cephalosporine
EP0638649B1 (en) New use of alcaligenes faecalis penicillin G acylase
US3976546A (en) Cephalosporins
CA2168923C (en) Process for the enzymatic synthesis of .beta.-lactam antibiotics in the presence of an enzyme inhibitor
WO2004020652A2 (en) An enzymatic process for preparing beta-lactams
CA1069120A (en) Process for preparing 7-aminocephalosporanic acid derivatives
US20030044884A1 (en) Synthesis of beta-lactam antibacterials using soluble side chain esters and enzyme acylase
WO2002020819A2 (en) AN ENZYMATIC PROCESS FOR PREPARING β-LACTAM COMPOUNDS
EP2614066A1 (en) Process for the production of cephalosporins
US3872088A (en) Method for the production of d(-)-{60 -aminobenzylpenicillin directly from natural penicillins
CH621575A5 (en) Process for the enzymatic hydrolysis of cephalosporins
WO1998056945A1 (en) PROCESS FOR ENZYMATICALLY PREPARING A β-LACTAM ANTIBIOTIC AND THIS ANTIBIOTIC
JPS622798B2 (cs)
JPH01104194A (ja) D−(−)−酒石酸の製造法