Způsob přípravy N²-(l-(S)-karboxy-3-fenyl-propyl)-L-lysyl-L-prolinu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy lisinoprilu, tj. N²-(1-(S)-karboxy-3-fenyl-propyl)-L-lysyl-L-prolinu, který představuje významné léčivo z oblasti ACE (anginotensin-converting enzyme) inhibitorů, vyznačující se vysokou účinností a dlouhotrvajícím účinkem.

Dosavadní stav techniky

Chemicky je lisinopril vzorce I derivátem kyseliny 2-amino-4-fenylmáselné, ve které je v poloze 2 N²-aminoskupinou L-lysinu navázán L-lysyl-L-prolin.

NH

COOH

COOH (CH₂)₄

I I (CH₂)₂— CH—NH—CH— CO—N (S) (S) L

Tuto vazbu lze realizovat čtyřmi způsoby:

1. Alkylací aminů derivátem kyseliny 4-fenylmáselné nesoucí v poloze 2 halogen nebo skupinu alkansufonátovou.

2. Reduktivní aminací kyseliny 2-oxo-4-fenylmáselné.

3. Streckerovou synthesou.

4. Adicí aminů na estery, respektive kyselinu 3-benzoyakrylovou a následnou hydrogenolýsu benzoylového karbonylu.

Všech těchto způsobů přípravy derivátů kyseliny 2-amino-4fenylmáselné bylo využito při synthese lisinoprilu. Například v maďarském patentu č. 197587 se popisuje synthesa lisinoprilu na základě adice terč. butoxykarbonyl-L-lysyl-L-prolinu na benzylester kyseliny 3-benzoylakrylové. Příprava chráněného dipeptidů představuje značně nákladnou a těžko dostupnou výchozí látku, což značné zvyšuje náklady na výrobu lisinoprilu tímto způsobem.

Podstata vynálezu

Vynález je založen na zjištění, že adice N²-aminoskupiny v benzyl N⁶-ftaloyl-L-lysinu vzorce III na terč.butylester kyseliny 3-benzoylakrylové vzorce II probíhá vlivem asymetrické produkce L-lysinu značně stereospecifíčky. Vzniklý adukt vzorce IV obsahuje 75 % žádaného S,S-isomeru. Ten lze po převedení na hydrochlorid vykrystalisovat za vhodných podmínek z reakční směsi ve výtěžku 64 až 70 % produktu o čistotě vyšší než 95 % S,S-isomeru. Tento adukt lze ve velmi uspokojivém výtěžku převést na lisinopril vzorce I.

-1CZ 280793 B6

ΙΠ

IV v	X = co, X = co,	R1 = terč.butyl, R1 = terč.butyl,	R2 = -O-benzyl R2 = -OH
VI

COOterc. butyl

VII X = CO,

R¹ = terč.butyl,

COOSi(CH₃)₃

VIII X = ch₂, R² = H

COOH

Tak například hydrogenolytickým odštěpením krycí benzylové skupiny lze z aduktu vzorce IV získat esterkyselinu vzorce V. Ta působením fosgenu poskytuje cyklický anhydrid vzorce VI, kterým lze acylovat silylovaný L-prolin a získat tak produkt vzorce VII.

-2CZ 280793 B6

Ten hydrogenolysou benzoylového karbonylu za současného odštěpení krycí terc.butylové a silylové skupiny poskytne derivát lisinoprilu vzorce VIII. Derivát vzorce VIII se vyznačuje velmi dobrými krystalisačními vlastnostmi, takže celou přeměnu aduktu vzorce IV na derivát lisinoprilu vzorce VIII lze provést bez isolace meziproduktů v úhrnném výtěžku 59 %. Ftaloylderivát vzorce VIII lze převést hydrazinolysou krycí ftaloylové skupiny na lisinopril ve výtěžku lepším než 90 %. Podstata výroby lisinoprilu podle vynálezu spočívá v tom, že se nechá reagovat benzylester N⁶-ftaloyl-L-lysinu vzorce III s terc.butylesterem kyseliny 3-benzoylakrylové vzorce II při teplotě -5 až 30 C. Ze vzniklé směsi aduktů se isoluje žádaný S-isomer vzorce IV po převedení na hydrochlorid krystalizaci. Hydrogenolysou krycí benzylové. skupiny se tento produkt převede na esterkyselinu vzorce V, která reakcí s fosgenem poskytne cyklický anhydrid vzorce VI. Tím je acylován silylovaný prolin. Získaný dipeptid vzorce VII poskytne hydrogenolysou benzoylového karbonylu za současného odštěpení krycí silylové skupiny derivát lisinoprilu vzorce VIII, který odštěpením ftaloylové skupiny hydrazinlysou poskytne lisinopril vzorce I. Postup podle vynálezu umožňuje zavedení L-prolinu, který představuje nejnákladnější surovinu v synthese, až po isolaci žádaného isomeru. Dále postup vychází pouze z levných průmyslových surovin, což umožňuje provést výrobu s maximální hospodárností .

Příklad provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava terč.butylesteru kyseliny 3-benzoylakrylové

Roztok kyseliny sírové (10 ml) v etheru (100 ml) byl ochlazen na -20 °C. K ochlazenému roztoku byla přidána kyselina 3-benzoylakrylová (17,6 g) a isobutylen (50 ml). Směs byla v tlakové láhvi ponechána ohřát na laboratorní teplotu (za občasného promíchání) do rozpuštění kys. benzoylakrylové. Po třech hodinách byla reakčni směs opět ochlazena na -20 C a potom vlita na led. Organická vrstva byla promyta vodou, nasyceným roztokem uhličitanu sodného, vysušena síranem hořečnatým a zahuštěna. Bylo získáno 20 g odparku, který krystalicky ztuhnul. T.t. 33-35 ’C.

Příklad 2

Příprava benzylesteru N⁶-ftaloyl-L-lysinu-p-toluensulfonátu

Směs N⁶-ftaloyl-L-lysinu-hydrochloridu (31,2 g), kyseliny p-toluensulfonové monohydrátu (34,5 g) a benzylalkoholu (100 ml) bylo zahříváno na 80 až 85 °C 3 hodiny ve vakuu (2 kPa). Po vychladnutí byla reakčni směs rozmíchána v methanolu (50 ml). Vyloučený produkt byl odsát, promyt methanolem, etherem a vysušen. Výtěžek 44,7 g (83%), t.t 206-209 C, [a]_D = +3,84° (c=l,

DMF) .

-3CZ 280793 B6

Příklad 3

Příprava benzylesteru N⁶-(l(S)-terc.butyloxykarbonyl-3-fenyl-3-oxo-propyl)-N⁶-ftaloyl-L-lysinu-hydrochloridu

A K suspenzi benzylesteru N⁶-ftaloyl-L-lysinu p-toluensulfonátu (53,8 g 0,1 mol) v chloroformu (200 ml) byl přidán terč.butylester kyseliny 3-benzoakrylové (25,5 g 0,11 mol) a roztok uhličitanu draselného (25 g, 0,18 mol) ve vodě (200 ml) a směs byla míchána až benzylester přešel do roztoku. Potom byla chloroformová vrstva oddělena, vysušena bezvodým síranem sodným a zahuštěna ve vakuu při teplotě lázně 40 °C do konzistence sirupu. Odparek byl ponechán 10 hodin při 30 °C a potom rozpuštěn v ethanolu (150 ml). K roztoku byl přidán ether (300 ml) a 2M roztok chlorovodíku v etheru (50ml). Směs byla ponechána krystalisovat 20 hodin při laboratorní teplotě. Vyloučené krystaly byly odsáty, promyty etherem a vysušeny. Výtěžek 41 g (64%).t.t. 122 až 130 °C, rekrystalizuje a taje pak při 177 až 185 °C, [α]θ ~ +8,80° (c=1,CH₃OH).

B Příprava látky vzorce IV byla provedena analogicky pouze s tím rozdílem, že kondenzace N⁶-ftaloyl-L-lysinu s terc.butylesterem kyseliny 3-benzoakrylové byla provedena při teplotě 0 - -5 °C po dobu 48 hodin. Po zpracování reakční směsi stejným způsobem jak v případě A bylo získáno 44,8 g (70 %) produktu.

Příklad 4

Příprava ftaloyllisinoprilu vzorce VIII

K roztoku benzylester-hydrochloridu vzorce IV (31,75 g, 0,05 mol) v methanolu (125 ml) bylo přidáno 10 % Pd na aktivním uhlí (0,5 g) a směs byla hydrogenována v beztlakové aparatuře za laboratorní teploty do spotřeby vodíku 1 100 ml. Z reakční směsi byl odfiltrován katalyzátor a filtrát byl zahuštěn ve vakuu při teplotě lázně do 40 °C. Získaný sirup esterkyseliny vzorce V byl bez dalšího čištění použit v další operaci.

N^a-(1(S)-terč.butyloxykarbonyl-3-fenyl-3-oxo-propyl)-N⁶-ftaloyl-L-lysyl-N-karboxyanhydrid

K odparku esterkyseliny vzorce V byl přidán chloroform (125 ml) a voda (125 ml). Po protřepání byla chloroformová vrstva oddělena a vodná extrahována chloroformem (50 ml). Ke spojeným chloroformovým extraktům byla přidána voda (125 ml) a směs byla ochlazena na 5 °C. Potom byl přidán hydrogenuhličitan sodný (12,5 g) a za míchání byl přikapán roztok fosgenu v chloroformu (50 ml 3M roztoku). Směs byla po přidání fosgenu míchána za chlazení ještě 10 min. Potom byla chloroformová vrstva oddělena, vysušena síranem hořečnatým a zahuštěna. Z odparku lze po přidání etheru získat čistý, krystalický anhydrid vzorce VI. T.t. 107 - 110 ’C, [a]_D = +20,17’ (c=1,CHC1₃). Pro další operaci byl použit odparek.

-4CZ 280793 B6

Acylace prolinu a hydrogenolysa benzoylového karbonylu

K odparku cyklického anhydridů vzorce VI byl přidán roztok silylovaného L-prolinu (k suspenzi L-prolinu (6,35 g) v chloroformu (125 ml) byl přidán trimethylsilylchlorid (7,5 ml) a směs byla ponechána do rozpuštění L-prolinu) a směs byla ochlazena na -25 C. K ochlazenému roztoku byl přidán triethylamin (29,5 ml) a směs byla ponechána při teplotě -20 až -25 °C 2 h, potom okyselena přídavkem 2M chlorovodíku v etheru (62,5 ml) a zahuštěna do konsistence sirupu. Odparek byl rozpuštěn v kyselině octové (175 ml). K roztoku byla přidána konc. kyselina chlorovodíková (12,5 ml), 10 % Pd na aktivním uhlí (5 g) a směs byla hydrogenována za atmosférického tlaku při 60 ’C.

Po ustání absorbce vodíku (2 000 ml) byla reakční směs zfiltrována a k filtrátu byl při 20 °C přidán roztok hydroxidu sodného (20 g) ve vodě (50 ml). Směs byla ve vakuu zahuštěna do konsistence sirupu. K odparku byl přidán chloroform (250 ml) a voda (500 ml). Chloroformová vrstva byla oddělena a vodná byla extrahována chloroformem (100 ml). Spojené chloroformové extrakty byly vysušeny bezvodým síranem hořečnatým a zahuštěny do konsistence sirupu. Odparek byl rozpuštěn v kyselině octové (12,5 ml). K roztoku byl přidán octan ethylnatý (25 ml) a směs byla ponechána krystalisovat 24 hodin při laboratorní teplotě. Vyloučený produkt byl odsát, promyt směsí kyseliny octové a octanu ethylnatého 1:2 a vysušen. Bylo získáno 21,1 g surového produktu vzorce VIII. Získaný produkt byl rozpuštěn v methanolu (15 ml). K roztoku byla přidána kyselina octová (1 ml), voda (10 ml) a roztok byl postupně ochlazen na 0 °C. Vyloučený produkt byl odsát, promyt směsí methanol - voda 1 : 1,5 a vysušen. Výtěžek 16,2 g (59 % počítáno na adukt vzorce IV). Krystalisuje jako monohydrát, t.t. 150 až 153 °C, [a]_Q = -7,15° (c=l,CH₃OH).

Příklad 5

Příprava lisinoprilu vzorce I

K ftaloderivátu vzorce VIII (5,35 g) byl přilit roztok hydrazinhydrátu (1,8 g, 80 %) ve vodě (20 ml) a směs byla zahřívána 2 hodiny k varu. Potom byla reakční směs ochlazena a okyselena roztokem kyseliny octové (4 ml) ve vodě (20 ml). Vyloučený hydrazid kyseliny ftalové byl odfiltrován a filtrát byl přefiltrován přes Dowex 50 X 2 (50 ml) v H⁺ cyklu. Sloupec byl vymyt vodou (150 ml) a potom byl lisinopril desorbován roztokem pyridinu ve vodě (150 ml 10 % roztoku). Filtrát byl zahuštěn do konsistence pěny. Odparek byl rozpuštěn v methanolu (15 ml), k roztoku byl přidán octan ethylnatý (10 ml) a směs byla ponechána krystalisovat hodin při 0 ’C. Vyloučené krystaly byly vymyty směsí methanolu s octanem ethylnatým 1:1a vysušeny. Výtěžek 3,93 g (93 %), t.t. 164 až 166 C, [a]_D = -22,28’ (c=l,CH₃OH). Literatura uvádí: J.Phar.Sci. 74, 532 (1985) M.T.Wu a spolupracovníci uvádějí t.t. 159 až 160 “C, [a]_D = -23,3° (c=l,CH₃OH). Maďarský patent 197 587 B uvádí t.t. 162 až 165 ’C, [α]θ = -24,16’ (c=2,CH₃OH).

-5CZ 280793 B6

Průmyslová využitelnost

Produkt vzorce I, který je předmětem vynálezu, představuje významné léčivo ze skupiny ACE inhibitorů. Výrobní postup, který je předmětem patentu, může sloužit k jeho hospodárné výrobě.