CZ289030B6

CZ289030B6 - Způsob výroby trans-hydroxysulfonu

Info

Publication number: CZ289030B6
Application number: CZ1997774A
Authority: CZ
Inventors: Michel M. Chartrain; Lorraine G. Katz; Steven A. King
Original assignee: Merck And Co., Inc.
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2001-10-17
Also published as: TW384310B; SK283028B6; FI971035A; FI971035A0; AU3464195A; UA42024C2; WO1996008577A1; US5474919A; BR9508921A; CZ77497A3; SK31597A3; RU2134296C1; CN1162980A; CN1057796C

Abstract

Zp sob v²roby trans-hydroxysulfonu obecn ho vzorce II, v n m obecn symboly maj specifick² v²znam spo v v p stov n mikroorganismu Rhodotorula rubra, ATCC 74283 nebo Rhodotorula piliminae ATCC 32762 v ivn m prost°ed , kter obsahuje vyu iteln² zdroj dus ku a uhl ku a substr t, kter²m je sulfoketon obecn ho vzorce III, v n m R.sup.2.n. m specifick² v²znam, p°i pH 4,5 a 8,0, za aerobn ch podm nek. Nahromad n² trans-hydroxysulfon obecn ho vzorce II se izoluje.\

Description

Vynález se týká způsobu výroby trans-hydroxysulfonu biologickou přeměnou. Výsledná látka je vhodná pro léčení zvýšeného nitroočního tlaku.

Dosavadní stav techniky

Glaukom je oční onemocnění, spojené se zvýšeným nitroočním tlakem, jehož hodnoty jsou příliš vysoké pro normální funkci oka, takže může dojít k nevratné ztrátě zraku. Bez léčení často dochází k oslepnutí. Zvýšený nitrooční tlak, to znamená tlak, zvýšený na takové hodnoty, při nichž ještě nedochází k poškození očního nervu nebo k charakteristickým defektům zorného pole jako při glaukomu je pravděpodobné nej častější fází glaukomu.

Z látek, účinných při snižování zvýšeného očního tlaku se zvláště užívají sulfonové deriváty obecného vzorce I

a jejich diastereomery, jednotlivé enantiomery nebo jejich směsi nebo jejich oftalmologicky přijatelné soli, v nichž

A znamená atom uhlíku nebo dusíku,

Z znamená skupinu NHR nebo -OR,

R znamená alkyl o 1 až 6 atomech uhlíku s přímým nebo rozvětveným řetězcem,

R¹ znamená

a) alkyl o 1 až 5 atomech uhlíku s přímým nebo rozvětveným řetězcem, zvláště n-propyl nebo izobutyl,

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propyrgyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části a

X znamená skupinu -SO2- nebo -C(O)-,

-1 CZ 289030 B6 tyto látky jsou známé z US patentových spisů č. 4 797 413 a 5 157 129. Je známo, že při místním podání jsou tyto látky účinnými inhibitory anhydrázy kyseliny uhličité (TCAI) a je možno je použít při místním podání. Syntéza těchto látek zahrnuje redukci sulfoketonu na prekurzor trans-hydroxysulfonu. Syntetické postupy však vedou k získání diastereomemích nebo racemických produktů, které je nutno od sebe oddělit, což znamená ztrátu nejméně 50 % produktu při získávání účinnějšího enantiomeru.

Vynález si klade za úkol navrhnout nový, výhodnější postup pro přeměnu sulfoketonu na transhydroxysulfon mikrobiologickým způsobem.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu tvoří způsob výroby trans-hydroxysulfonu obecného vzorce II

OH

R¹

II kde A a R¹ mají svrchu uvedený význam.

Tento transhydroxysulfon je prekurzorem výsledného produktu svrchu uvedeného vzorce I. Postup spočívá ve fermentaci sulfoketonu jako substrátu v přítomnosti mikroorganismu Rhodotorula rubra, ATCC 74283 nebo Rhodotorula piliminae, ATCC 32762, výhodný je zejména mikroorganismus Rhodotorula rubra. Biologická přeměna se provádí v submersní kultuře za aerobních podmínek v živném prostředí, které obsahuje využitelné zdroje dusíku a uhlíku a substrát, kterým je sulfoketon obecného vzorce III, při pH 4,5 až 8,0, s výhodou 5,5 až 6,5, za aerobních podmínek do nahromadění sloučeniny obecného vzorce II, která se pak izoluje.

Výsledný analog transhydroxysulfonu se získá v diastereomemím přebytku vyšším než 95 %. Klíčovým stupněm tohoto nového postupu, to znamená řízení diastereomemího přebytku hydroxysulfonu je řízení koncentrace zbývajícího sulfoketonu v reakčním prostředí.

Podstata vynálezu tedy tvoří způsob výroby trans-hydroxysulfonu obecného vzorce II

OH

R¹

II kde

A znamená atom uhlíku nebo dusíku a

-2CZ 289030 B6

R¹ znamená

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části, tyto látky jsou prekurzory sloučenin obecného vzorce I

I

jejich jednotlivých diastereomerů, jednotlivých enantiomerů nebo jejich směsí nebo oftalmologicky přijatelných solí, v nichž

A znamená atom uhlíku nebo dusíku,

Z znamená skupinu -NHR nebo -OR,

R¹ znamená

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části a

X znamená skupinu -SO₂- nebo -C(O)-.

Při novém postupu podle vynálezu se provádí pomoci mikroorganismů Rhodoterula piliminae nebo Rhodotorula rubra, s výhodou Rhodotorula rubra fermentace substrátu, kterým je sloučenina obecného vzorce III, sulfoketon

-3CZ 289030 B6

kde R¹ znamená

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části, v živném prostředí za aerobních podmínek do nahromadění sloučeniny obecného vzorce II, která se pak izoluje.

Ve výhodném povedení způsobu podle vynálezu se získává sloučenina obecného vzorce II

kde

A znamená atom uhlíku nebo dusíku a

R¹ znamená

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

-4CZ 289030 B6

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části která je prekurzorem sloučenin obecného vzorce I

SC^NHz jejich jednotlivých diastereomerů, jednotlivých enantiomerů nebo jejich směsí nebo oftalmologicky přijatelných solí, v nichž

A znamená atom uhlíku nebo dusíku,

Z znamená skupinu -NHR nebo -OR,

R¹ znamená

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části a

X znamená skupinu -SO₂- nebo -C(O)-, tak, že se pěstuje mikroorganismus Rhodotorula rubra, ATCC 74 283 v živném prostředí, které obsahuje zdroje dusíku a uhlíku a substrát, sloučeninu obecného vzorce III

kde R¹ znamená

-5CZ 289030 B6

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části, za aerobních podmínek do nahromadění sloučeniny obecného vzorce III, která se pak izoluje, substrát se rozpustí v přibližně 1 % až 15 % (% objemová) ethanolu, methanolu nebo dimethylsulfoxidu a použije se v množství 1 až 3 g/1 živného prostředí, postup se provádí při teplotě 20 až 50 °C a při pH 4,5 až 8,0.

S výhodou při teplotě 30 až 35 °C a při pH 5,5 až 6,5.

Sloučeninu obecného vzorce III, která se užívá jako substrát, je možno syntetizovat následujícím způsobem, který slouží pouze jako jeden z možných příkladů syntézy.

Methyl-3(R)-hydroxyhexanoát

44,7 g, 310 mmol methyl-3-ketohexanoátu se zředí 75 ml methanolu a přidají se 2 ml 0,2 M HC1. Pak se přidá ještě 200 mg Et₂NH₂+Ru₂C15-(BINAP)₂ a směs se zahřívá na 60 °C při tlaku vodíku 0,7 MPa celkem 2 hodiny. Pak se přidá 100 ml toluenu a směs se odpaří na olej s hmotností 75g.

Methyl-3(R)-toluensulfonyloxyhexanoát

Roztok 310 mmol surového methyl-3(R)-hydroxyhexanoátu se rozpustí ve 100 ml pyridinu a přidá se 59 g, 310 mmol p-toluensulfonylchloridu. Směs se míchá 24 hodin při teplotě 5 °C a pak 16 hodin při teplotě 15 °C. Pak se pomalu v průběhu jedné hodiny přidá 5 ml vody k rozložení přebytečného reakčního činidla. Směs se vlije do 600 ml 20% toluenu v hexanu a pak se promyje 3 x 250 ml vody. Organická vrstva se odpaří, čímž se získá 83 g produktu ve formě oleje, čistota produktu je 95 % hmotn.

Methyl-3(S)-(2-thiofenthio)hexanoát

97,6 ml, 1,64 M roztoku n—butyllithia, celkem 160 mmol této látky se přidá k 15,1 g, 180 mmol thiofenu ve 100 ml THF při teplotě -20 °C. Směs se 30 minut míchá a pak se po částech přidá 5,23 g síry. Po jedné hodině se přidá ještě 100 ml formamidu, zbaveného kyslíku a pak ještě 40 g, 33,3 mmol methyl-3(R)-toluensulfonyloxyhexanoátu. Směs se míchá 24 hodin při teplotě místnosti a pak se zředí 100 ml ethylacetátu a 50 ml vody. Vrstvy se oddělí a vodná vrstva se zpětně extrahuje 100 ml ethylacetátu. Organické fáze se spojí a odpaří na 23,9 g produktu ve formě žlutého oleje. Celkový výtěžek, vztaženo na použité množství methyl-3-ketohexanoátu byl 74 % hmotn.

5,6-dihydro-6(S)-(propyl)-4H-thieno[2,3-b]thiopyran-4-on

125 g, 513 mmol methyl-3(S)-(2-thiofenthio)hexanoátu se zahřívá 96 hodin na 100 °C spolu se

150 ml kyseliny octové a 150 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové. Pak se směs extrahuje 2x300 ml toluenu. Organické vrstvy se spojí, promyjí a odpaří na tmavěhnědý olej, který se rozpustí v 1200 ml toluenu. Roztok se zchladí na 0 °C a přidá se 126 g, 600 mmol anhydridu kyseliny trifluoroctové. Po 45 minutách se směs promyje 2 x 200 ml vody a odpaří, čímž se získá

151 g oleje, který se užije v následujícím stupni bez dalšího čištění.

-6CZ 289030 B6

5,6-dihydro-6(S)-(propyl)-4H-thieno[2,3-b]thiopyran-4-on-7,7-dioxid

4,25 g, 20 mmol 5,6-dihydro-6(S)-(3-propyl)—4H-thieno[2,3-b]thiopyran-4-onu se rozpustí v 80 ml ethylacetátu. Pak se přidá 660 mg, 2 mmol wolframanu sodného, 8,2 ml 80 mmol 30% roztoku peroxidu vodíku a 10 kapek kyseliny sírové. Po 24 hodinách se reakční směs zředí 100 ml ethylacetátu a promyje se 10% roztokem siřičitanu sodného a nasyceným roztokem hydrogenuhličitanu sodného. Organická vrstva se odpaří a rozetře se s ethanolem, čímž se ve výtěžku 95 % získá 4,5 g produktu.

Mikroorganismus

Biologicky čistý vzorek Rhodotorula piliminae se izoluje z hawajské larvy Drosophila piliminae. Organismus je běžně dostupný a byl uložen podle podmínek Budapešťské úmluvy do stálé veřejné sbírky kultur Američan Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland pod příjmovým číslem ATCC 32762. Biologicky čistý vzorek Rhodotorula rubla je dostupný pod příjmovým číslem ATCC 74283 v téže sbírce. Jakákoliv omezení přístupu k mikroorganismu budou odvolávat po udělení patentu. Rhodotorula rubra ATCC 74283 byla izolována z kontaminované kyselé smetany.

V průběhu různých postupů byly použity následující analytické metody:

Měření biomasy

Biomasa byla měřena pomocí optické hustoty a sušiny buněk. Optická hustota byla měřena při použití diodového spektrometru (Hewlett Packard 8451 A), nastaveného na 660 nm. Sušina buněk byla stanovena po oddělení buněk filtrem Millipore, typ HA s velikostí pórů 0,45 mikrometrů.

Glukosa

Glukosa byla stanovena kapalinovou chromatografií s klasickým počítačem Macintosh pro řízení postupu a ukládání získaných údajů, s detektorem indexu lomu, s automatickým vstřikovacím zařízením Al-2 Dynamax, analytickým čerpadlem HP, tlakovým modulem a sloupcem Biorad Aminex HPX-87H pro odstranění iontů s rozměrem 300 x 78 mm, sloupec byl zahříván na teplotu 60 °C. Jako eluční činidlo byl použit 0,005 M roztok kyseliny sírové, 0,7 ml/min.

Extrakce živného prostředí

Živné prostředí bylo extrahováno stejným objemem ethylacetátu. Směs byla uložena na 5 minut na třepací zařízení a pak odstředěna 10 minut při 2000 ot/min při použití odstředivky Beckman TJ-6. Výsledný supematant byl vysušen a znovu uveden do suspenze v methanolu pro provedení chromatografie na tenké vrstvě nebo HPLC.

Chromatografie na tenké vrstvě.

K provedení byly užity předem připravené plotny F254 ze silikagelu 60. Mobilní fáze obsahovala 94 % obj. methylenchloridu, 5 % obj. methanolu a 1 % obj. hydroxidu amonného. Vzorky byly naneseny na plotnu a usušeny. Jedna hrana plotny byla ponořena do mobilní fáze a rozpouštědlo postupovalo směrem vzhůru po plotně až do vzdálenosti přibližně 2,5 cm pod horní hranou plotny.

Vysokotlaká kapalinová chromatografie

HPLC byla prováděna při použití systému Rainin, který byl opatřen klasickým počítačem Macintosh pro řízení a ukládání získaných údajů, detektorem absorbance Dynamax UV-M, automatickým vstřikovacím zařízením Al-2, dvěma analytickými čerpadly HP a tlakovým

-7CZ 289030 B6 modulem se sloupcem Zorbax RX-C8 s rozměrem 4,6 x 250 nm při teplotě místnosti. Bylo použito dvou elučních činidel, a to methanolu a vody s 0,1 % objemovým kyseliny fosforečné při průtoku 1,5 ml/min, detekce UV při 254 nm. Bylo použito objemového gradientu methanolu a okyselené vody 30 : 70 až 70 : 30 v průběhu 15 minut. Nejprve byl udržován poměr 70 : 30 na 5 5 minut, načež byl postupně poměr obrácen na 30 : 70 a na této hodnotě byl udržován rovněž minut. Při tomto postupu dochází k oddělení cis-hydroxysulfonu, trans-hydroxysulfonu a sulfoketonu, odpovídající doby retence pro tyto látky jsou 9,5, 10 a 12,8 minut.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit io k omezení rozsahu vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Kultivační metody

Transhydroxysulfon je možno získat tak, že se pěstuje Rhodotorula rubla ATCC 74283 na sítech nebo v třepacích lahvích po naočkování ze šikmého agaru (Sabouraudův agar s dextrosou, Difco) nebo později ze zmrazené suspenze buněk v glycerolu, užije se 1 ml suspenze pro jednu Erlenmeyerovou baňku s objemem 250 ml a s obsahem 50 ml Sabouraudova bujónu s dextrosou. Toto živné prostředí se běžně dodává a obsahuje 10 g/1 neopeptonu Difco a 20 g/1 dextrosy 25 Bacto. Lahve se inkubují 24 hodin při teplotě 28 °C a protřepáváním 220 ot/min k získání dostatečného množství biomasy k dalšímu naočkování. Očkovací materiál se pak v množství 5 %, to znamená 25 ml přenese do Erlenmeyerovy baňky s objemem 2 litry a s obsahem 500 ml Sabourandova bujónu s dextrosou. Pak se kultura inkubuje 42 hodin při teplotě 28 °C a míchání 188 ot/min. Buněčný materiál se pak odstředí, promyje se pufrem MES při pH 6,0 a pak se znovu 30 uvede do suspenze v pufru MES o pH 6,0 před přidáním sulfoketonu.

Kultivace v zařízení Bioreactor se provádí ve fermentoru s obsahem 23 litrů, k naočkování se užijí 2 litry Sabourandova bujónu s dextrosou s obsahem kmene Rhodotorula rubra ATCC 74283 po pěstování 42 hodin, jak bylo svrchu popsáno. Teplota při kultivaci je 28 °C, míchání při 35 alespoň 200 ot/min, provzdušnění 10 litrů/min a tlak 0,001 MPa. Tlak rozpuštěného kyslíku byl řízen mícháním na nejméně 40 %. Jakmile rychlost příjmu kyslíku, OUR poklesla pod 5 mmol/l/h, byly buňky izolovány za sterilních podmínek.

Parametry reakce

Optimální biologické přeměny je možno dosáhnou v případě, že se jako pufr v molámí koncentraci 0,5 M užije kyselina 3-[N-morfolino]propansulfonová, MOPS, nebo kyselina 2-[N-morfolino]ethansulfonová, MES, při teplotě 20 až 40 °C a při pH 4,5 až 8,0, čímž je možno dosáhnout rychlosti biologické přeměny přibližně 0,011 g/g CDW/h až 0,150 g/g CDW/h. 45 Teplotní rozmezí je 20 až 50 °C, s výhodou 30 až 35 °C. Použitelnými rozpouštědly pro rozpuštění sulfoketonu jako substrátu jsou ethanol, methanol nebo DMSO, s výhodou DMSO v koncentraci 1 až 15, s výhodou 1 až 3% objemových. Množství substrátu je 1 až 3 g/1, s výhodou 1,5 g/1 k dosažení výtěžku 66% trans-hydroxysulfonu s diastereomerním přebytkem 95 %. Buněčný materiál se pěstuje 16 až 60 hodin, s výhodou 40 až 60 hodin v závislosti na 50 poklesu hodnoty OUR pod 5 mmol/l/h.

Biologická přeměna a izolace trans-hydroxysulfonu vzorce II (5,6-dihydro-4(S)-hydroxy-6(S)propyl-4H-thieno[2,3-b]thiopyran-7,7-dioxidu)

-8CZ 289030 B6

Podíly 10 nebo 50 ml živného prostředí s obsahem buněk Rhodotorula rubra se odstředí 10 minut při 4000 ot/min při použití odstředivky Beckman TJ-6 a supematant se slije. Usazenina buněk se znovu uvede do suspenze v 0,5 M kyseliny 2-[N-morfolino]ethansulfonové, MES, jako pufru při pH 6,0 a pak se materiál znovu odstředí. Promytý buněčný materiál se znovu uvede do suspenze v 50 ml pufru MES. V případě potřeby se materiál zředí pro snadnější analýzu reakční rychlostí při biologické přeměně. Pak se do lahví, které obsahují promyté buňky přidá surový sulfoketon s čistotou 56 %, což odpovídá 1 g/1 čistého sulfoketonu v 3% ethanolu (% objemová). Lahve se inkubuje ve vodní lázni při teplotě 32,5 °C za stálého třepání, pak se živné prostředí extrahuje chloroformem v objemovém poměru 1 : 1 nebo stejným množstvím ethylacetátu, materiál se vysuší a uvede do suspenze v methanolu. Pak se provádí analýza chromatografií na tenké vrstvě a pomocí HPLC. Doby retence pro transhydroxysulfon, cis-hydroxysulfon a sulfoketon při provádění HPLC jsou 9,5, 10,0 a 12,8.

’Η-NMR pro transhydroxysulfon (250 MHz, CDC1₃):

7,58 (d, J = 5,1 Hz, 1H), 7,08 (d, J = 5,1 Hz, 1H), 4,94 (t, J = 3,6 Hz, 1H), 3,66 (m, 1H), 2,6 - 2,1 (m,3H), 1,7- l,5(m,3h), 1,01 (t, J = 7,01,3H).

Při pěstování v zařízení Bioreactor se buněčný materiál izoluje po poklesu hodnoty OUR pod 5 mmol/l/h a pak se odstředí a promyje 0,5 M MES pufru o pH 6,0. Pak se buňky znovu uvedou do suspenze v tomtéž pufru a vrátí do fermentačního zařízení. Fermentor se pak pro biologickou přeměnu nastaví na teplotu 32,5 °C, míchání 400 ot/min, provzdušnění 6 1/min a zpětný tlak 0,005 MPa. 1,5 g/1 sulfoketonu se rozpustí v MDSO a přidá do fermentoru (3% objemová). Vzorky se periodicky odebírají a sleduje se biologická přeměna pomocí HPLC. Při izolaci buněk bylo dosaženo tímto způsobem rychlosti biologické přeměny 1,14 g/l/h nebo 0,126 g/g CDW/h a výtěžku trans-hydroxysulfonu 1,04 g/1 při diastereomemím přebytku 96,4 %. Živné prostředí bylo extrahováno ethylacetátem v objemovém poměru 0,5 : 1 a rozpouštědlo bylo odpařeno na rotačním odpařovači.

Příklad 2

Biologická přeměna trans-hydroxysulfonu (5,6-dihydro-4(S)-hydroxy-6(S)-methyl-4H-thieno-[2,3-b]thiopyran-7,7-dioxadu)

Kultura buněk kmene ATCC 74283 ze šikmého Sabouraudova agaru s dextrosou, uchovávaného při 4 °C byla užita k naočkování Erlenmeyerovy baňky s objemem 250 ml a s obsahem 50 ml sabourandova bujónu s dextrosou. Po inkubaci 20 hodin při teplotě 28 °C za protřepávání se ketosulfon, rozpuštěný v ethanolu (33,3 mg/ml) přidá do lahví v množství 1 ml na láhev. Kultury se pěstují ještě 24 hodin za stejných podmínek inkubace. Zbývající ketosulfon a připravený hydroxysulfon se extrahují z bujónu stejným objemem chloroformu. Analýza pomocí TLC a HPLC prokázala úplnou přeměnu sulfoketonu na trans-hydroxysulfon. Analýza NMR potvrdila strukturu trans-hydroxysulfonu:

7,6- (d, 1H, C₂-H), 7,1 (d, 1-H, C₃H), 4,9 (m, 1H, C₄-H), 3,8 (m, 1H, C₆-H), 3,5 - 3,0 (br, s, 1H, OH), 2,6 (m, 1H, C₅-H), 2,4 (m, 1H, C₅-H), 1,5 (d, 3H, C₆-CH₃).

Příklad 3

Příklad způsobu výroby sloučenin obecného vzorce I (5,6-dihydro-6(S)-propyl-4(S)-l-ethylamino-4H-thieno[2,3-b]-thiopyran-2-sulfonamid-7,7-dioxidu)

-9CZ 289030 B6

Stupeň 1

7,32 g, 29,7 mmol trans-hydroxysulfonu se uvede do suspenze ve 38 ml acetonitrilu v lahvi s okrouhlým dnem s objemem 100 ml opatřené magnetickým míchadlem, termočlánkem a přívodem pro dusík. Roztok se zchladí na 0 °C a po částech se přidá 5 ml, 88,7 mmol kyseliny sírové. Pak se reakční směs míchá při teplotě místnosti, načež se zchladí na 0 až 5 °C. Do baňky s objemem 500 ml se vloží 34 ml vody a 43 ml acetonitrilu, směs se zchladí na teplotu 0 až 5 °C a dobře promíchá. Pak se do baňky přidá ještě svrchu připravená reakční směs opatrně po částech tak, aby teplota zůstávala pod 5 °C. Pak se přidá ještě 30 ml nasyceného roztoku uhličitanu draselného, roztok se přidává tak dlouho, až se dosáhne pH vodné vrstvy v rozmezí 7 až 8 nebo až se přestane vyvíjet oxid uhličitý. Pak se organická vrstva odpaří na 14,1 g surového olejovitého materiálu. Ve výtěžku 73 % se získá 5,99 g produktu. Čistota surového olejovitého materiálu byla 42,5 % hmotnostních.

Stupeň 2

Do baňky s okrouhlým dnem s objemem 100 ml, opatřené magnetickým míchadlem s termočlánkem se vloží 13,14 ml kyseliny chlorsulfonové a kyselina se zchladí na teplotu 0 až 5 °C. Pak se po částech v průběhu 30 minut přidá 6,57 g acetamidosulfonu tak, aby vnitřní teplota směsi zůstala pod 15 °C. Tmavě zbarvená reakční směs se pak zahřívá 16 hodin na teplotu 33 °C a pak ještě 5 hodin na teplotu 50 °C. Jakmile se při analýze HPLC prokáže, že zbývá méně než 0,5 % acetamidosulfonu (vztaženo na kyselinu sulfonovou a sulfonylchlorid), směs se zchladí na teplotu místnosti. Pak se po kapkách přidá 13,14 thionylchloridu. Po skončeném přidávání se teplota směsi zvýší na 45 °C. Po 16 hodinách zbývá méně než 0,5 % plochy pod křivkou pro kyselinu sulfonovou. Směs se zchladí na 0 až 5 °C. Do baňky s objemem 1 litr se vloží 325 ml vody a baňka se zchladí na 0 °C. Chlorační směs se pak přidává po kapkách v průběhu 30 minut k dobře míchanému roztoku tak, aby vnitřní teplota směsi zůstávala nižší než 5 °C. Směs se míchá ještě 45 minut a pak se zfiltruje. Vlhký filtrační koláč se promyje 10 ml chladné vody a pak se suší v proudu dusíku. Do baňky s objemem 250 ml s magnetickým míchadlem a termočlánkem se vloží 24 ml vodného amoniaku a 43 ml THF. Směs se zchladí na -10 °C a pak se přidá surový vlhký pevný sulfonylchlorid po částech v průběhu jedné hodiny tak, aby vnitřní teplota směsi byla udržována pod 0 °C. Po 2 hodinách zbývá méně než 1,8 % sulfonylchloridu. přebytek amoniaku se neutralizuje 50 ml vodné kyseliny chlorovodíkové. Vodná vrstva se dvakrát promyje THF. Extrakty se spojí a odpaří. Získaný materiál se znovu uvede do suspenze v THF a opatrně se přidá voda. Vytvoří se hnědé krystalky ve žlutém vodném roztoku. Směs se zfiltruje a krystalky se usuší ve vakuu. Ve výtěžku 66 % se získá 5,58 g acetamidosulfonamidu.

Stupeň 3

4,21 g, 11,5 mmol acetamidosulfonamidu se vysuší destilací s 2x 100 ml THF v baňce s objemem 250 ml, opatřené magnetickým míchadlem, termočlánkem a přívodem pro dusík. Suspenze acetamidosulfonamidu ve 22,5 ml tetrahydrofuranu se pak zchladí na teplotu 0 až 5 °C. Pak se k suspenzi po kapkách v průběhu 45 minut přidá 51 ml, 51 mmol komplexu boranu a tetrahydrofuranu, přičemž vnitřní teplota směsi se udržuje na hodnotě nižší než 5 °C. Jakmile se přestane vyvíjet vodík, což trvá přibližně 20 minut, zahřeje se vzniklý roztok na teplotu v rozmezí 30 až 35 °C. Po ukončení reakce, přibližně po 3 hodinách se reakční směs zchladí na teplotu místnosti. Do baňky s okrouhlým dnem s objeme 250 ml, opatřené magnetickým míchadlem, termočlánkem a přívodem pro dusík se vloží 60 ml kyseliny sírové a obsah baňky se zchladí na teplotu 0 až 5 °C. Reakční směs se pak opatrně po částech přidává do energicky míchaného roztoku kyseliny tak, aby vnitřní teplota směsi byla udržována pod 20 °C. Po skončeném přidávání se směs míchá při teplotě místnosti tak dlouho, až se přestane vyvíjet vodík. Pak se obsah baňky destiluje za atmosférického tlaku a směs se odpařuje tak dlouho, až je její vnitřní teplota vyšší než 97 °C. Po ukončení destilizace se směs zchladí na 20 °C. Pak se směs neutralizuje vodným roztokem hydrogenuhličitanu draselného a extrahuje 100 ml ethylacetátu.

- 10CZ 289030 B6

Organická vrstva se odpaří, čímž se získá 3,45 g 5,6-dihydro-6(S)-propyl-4(S)-l-ethylamino4H-thieno-[2,3-b]-thiopyran-2-sulfonamid-7,7-duoxidu.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Způsob výroby trans-hydroxysulfonu obecného vzorce II

II kde

A znamená atom uhlíku nebo dusíku a

R¹ znamená

a) alkyl o 1 až 5 atomech uhlíku s přímým nebo rozvětveným řetězcem, zvláště, n-propyl nebo izobutyl,

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části, vyznačující se tím, že se pěstuje mikroorganismus Rhodoterula rubra ATCC 74283 nebo Rhodotorula piliminae ATCC 32762 v živném prostředí, které obsahuje využitelné zdroje dusíku a uhlíku a substrát, kterým je sulfoketon obecného vzorce III kde R¹ má svrchu uvedený význam,

- 11 CZ 289030 B6 při pH 4,5 až 8,0, za aerobních podmínek do nahromadění sloučeniny obecného vzorce II, která se pak izoluje.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se užije mikroorganismus Rhodotorula rubra, ATCC 74283, substrát se rozpustí v ethanolu, methanolu nebo dimethylsulfoxidu v koncentraci 1 až 15% objemových a přidává se v množství 1 až 3 g/1 živného prostředí.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se substrát rozpustí v dimethylsulfoxidu 1 až 3 % objemová a přidává se v množství 1 až 3 g/1 živného prostředí.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se fermentace provádí při teplotě

20 až 50 °C.

5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se fermentace provádí při teplotě 30 až 35 °C a při pH 5,5 až 6,5.

6. Způsob výroby trans-hydroxysulfonu obecného vzorce II podle nároku 1,

OH

II kde

A znamená atom uhlíku nebo dusíku a

R¹ znamená

b) alkenyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště allyl,

c) alkinyl o 3 až 5 atomech uhlíku, zvláště propargyl,

d) atom vodíku nebo

e) alkoxyalkyl o 1 až 4 atomech uhlíku v každé části, vyznačující se tím, že se pěstuje mikroorganismus Rhodotorula rubra, ATCC 74283 v živném prostředí, obsahujícím využitelné zdroje dusíku a uhlíku a substrát, kterým je sulfoketon obecného vzorce III

- 12CZ 289030 B6

OH

R¹

II kde R¹ má svrchu uvedený význam,

5 v živném prostředí do nahromadění sloučeniny obecného vzorce II, která se pak izoluje, přičemž se substrát rozpustí v ethanolu, methanolu nebo dimethylsulfoxidu s koncentrací 1 až 25 % objemových a přidá se v množství 1 až 3 g/1 živného prostředí, fermentace se provádí při teplotě 20 až 50 °C a při pH 4,6 až 8,0.

o

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se substrát rozpustí vdimethylsulfoxidu s koncentrací 1 až 3 % objemová, přidává se množství 1 až 3 g/1 živného prostředí a fermentace se provádí při teplotě 30 až 35 °C a při pH v rozmezí 5,5 až 6,5.