DE1001996B

DE1001996B - Verfahren zur Herstellung von Pantethein-4'-phosphat

Info

Publication number: DE1001996B
Application number: DEN8289A
Authority: DE
Inventors: Dr James Baddiley; Dr Eric Malcolm Thain
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1953-01-09
Filing date: 1954-01-09
Publication date: 1957-02-07
Also published as: GB766536A; FR1096257A; BE525587A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Pantethein-4'-phosphat, insbesondere über bestimmte Zwischenprodukte, die für dessen Herstellung dienen.

Pantetnein-4'-phosphat kann durch die folgende Formel dargestellt werden: (H O)₂ P O · O · C H_n · C(CH₃)₂-CH(OH) -CO-NH-CH₂-CH₂-CO-N H · C H₂ · C H₂ S H. Es wurde gezeigt, daß seine D( + )-Form ein hydrolytisches Spaltungsprodukt des Co-Enzyms A ist und daß es das hydrolytische Spaltprodukt ist, welches das Wachstum des Acetobacter suboxydans fördert. Es wurde »ASF« (Acetobacter stimulierender Faktor) genannt. Das Pantethein-4'-phosphat kann von großem Wert als Zwischenprodukt für die synthetische Darstellung des Co-Enzyms A oder abgeleiteter Verbindungen sein.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für Pantetheini-4'-phosphat zu schaffen, bei weichemein 2-Aralkylmercapto-äthylamin mit dem gemischten Anhydrid aus einer O²'-Aralkylpantothensäure und einem Kohlensäuremonoalkylester umgesetzt wird. Das O²', S-Diaralkyl-pantethein wird dann durch Behandlung mit einem Phosphorsäure-diaralkylester-halogenid unter wasserfreien Bedingungen und in Gegenwart einer tertiären organischen Base umgesetzt und anschließend das gebildete O²', S-Diaralkyl-pantethein-4'-diaralkyl-phosphat mit Alkalimetall und flüssigem Ammoniak in Pantethein-4'-phosphat übergeführt. Als gemischtes Anhydrid kann das gemischte Anhydrid einer O²'-Benzyl-pantothensäure verwendet werden. Als Ausgangsstoff verwendet man vorzugsweise 2-Benzylmercapto-äthylamin. Die Kondensation dieses 2-Aralkylmercaptoäthylamins wird in einem Temperaturbereich von — 20 bis +20° ausgeführt.

Das erwähnte gemischte Anhydrid kann aus O²'-Aralkylpantothensäure und einem Halogenameisensäureester, vorzugsweise Chlorameisensäureäthylester, hergestellt werden. Es ist zweckmäßig, daß die verwendeten Reaktionsteilnehmer als Aralkylgruppen Benzylgruppen haben.

Die Herstellung des gemischten Anhydrids kann in Gegenwart einer starken tertiären Base durchgeführt werden, wofür N-Methylmorpholin und Trialkylamine in Frage kommen. Die Umsetzung der O²-Aralkylpantothensäure mit dem Halogenameisensäureester wird vorzugsweise bei Temperaturen von —10 bis 0° ausgeführt.

Zur Herstellung von Pantethein-4'-phosphat verwendet man vorzugsweise ein Phosphorsäure-diaralkylesterchlorid, wie z. B. Phosphorsäuredibenzylesterchlorid (C₆H₅ · CH₂ · O)₂ PO. Cl. Die Phosphorylierung wird in Gegenwart einer tertiären Base, beispielsweise Pyridin oder Lutidin, und zwar innerhalb eines Temperaturbereiches von —40 bis 0° ausge-Verfahren zur Herstellung
von Pantethein-4'-phosphat

Anmelder:

National Research Development
Corporation, London

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 9. Januar 1953

Dr. James Baddiley, Wallington, Surrey,
und Dr. Eric Malcolm Thain, Shenfield, Essex

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

führt. Das durch Phosphorylierung entstandene O²', S-Diaralkyl-pantethein-4'-diaralkylphosphat wird dann zwecks Abspaltung der vier Aralkylgruppen mit einem Alkalimetall in flüssigem Ammoniak behandelt. Diese Reaktion kann zweckmäßig in Gegenwart eines niederwertigen Alkohols, wie Äthanol, ausgeführt werden. Das entstandene Pantethein-4'-phosphat kann schließlich über das Lithiumsalz durch Ausfällen des Silbersalzes aus einer Lösung des Lithiumsalzes in einem wäßrigen Lösungsmittel und Umwandlung des Silbersalzes in das Bariumsalz gereinigt werden.

Die bei der Herstellung des vorerwähnten gemischten Anhydrids verwendete O²'-Aralkyl-pantothensäure kann in bekannter Weise aus einem /?-Alaninderivat und dem entsprechenden O²'-Aralkyl-pa.ntolacton oder auch aus /?-Alanin selbst und einem O²'-Aralkyl-pantolacton durch das im nachfolgenden Beispiel beschriebene Verfahren hergestellt werden.

Das als Ausgangsverbindung zu verwendende 2-Aralkylmercapto-äthylamin kann aus 2-Halogenäthylamin und dem entsprechenden Aralkylmercaptan gewonnen werden.

Es ist bekannt, Pantethein durch Kondensation von Cystamin mit dem gemischten Anhydrid aus Pantothensäure und einer dem Endprodukt wie auch dem Cystamin gegenüber indifferenten Säure zu gewinnen. Bei diesem Verfahren spielt das Cystamin die gleiche Rolle wie das 2-Aralkylmercapto-äthylamin, jedoch

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ist das auf diese Weise erhaltene Pantethein mit freier Pantothensäure verunreinigt. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens liegt darin begründet, daß zur Erzeugung des gewünschten Mercaptans eine zusätzliche Reduktionsstufe erforderlich wird.

Beispiel a) Herstellung von O²'-Benzyl~pantothensäure

stehengelassen. Durch Destillation bei vermindertem Druck wurde soviel Pyridin und Tetrachlorkohlenstoff als möglich entfernt und der Rückstand in Chloroform (20 ecm) aufgelöst, mit 2 n-Schwefel-5 säure (2 X 20 ecm) und Wasser (2 X 20 ecm) gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Der beim Eindampfen des Lösungsmittels gewonnene Sirup wurde in Methylalkohol (10 ecm) gelöst, und flüssiges Ammoniak (60 ecm) und metal-Feinpulverisiertes yS-Alanin (2,8 g) wurde einer Lö- io lisches Natrium wurden in kleinen Anteilen zugesetzt, sung von O²'-Benzyl-pantolacton (6,95 g) (Baddiley bis sich eine vorübergehende blaue Farbe durch das and Thain, Journal of the Chemical Society, 1951, sich auflösende Metall ergab. Das Ammoniak wurde 246) und Dimethylamin (2,5 g) in wasserfreiem Me- verdampft und der Rückstand in eiskaltem Wasser thanol (50 ecm) zugesetzt. Die Suspension wurde (50 ecm) gelöst und mit Äther ausgeschüttelt. Die unter Rückfluß 4 Stunden gekocht, während welcher 15 klare wäßrige Lösung wurde durch eine Kolonne eines Zeit sich das ^-Alanin löste. Die klare Lösung wurde Ionenaustauschharzes von Alkylsulfosäurenart (in der weitere 4 Stunden unter Rückfluß gekocht und dann Wasserstofform) geleitet, und anschließend wurde unter vermindertem Druck zu einem Sirup einge- eluiert. Die eluierte Säure wurde auf einen p_H-Wert dampft. Der Rückstand wurde in Wasser gelöst, mit von 7 mit Lithiumhydroxyd neutralisiert und bis zur verdünnter Schwefelsäure angesäuert, anschließend 20 Trockne eingedampft, mit 3 Teilen Äthylacetat ausgezogen, mit Wasser gewaschen und das Lösungsmittel unter vermindertem d) Reinigung von Pantethein-4'-phosphat Druck entfernt. Der rückständige Sirup wurde in Na-

triumbicarbonatlösung aufgelöst, mit 3 Teilen Äther Das rohe Lithiumsalz wurde mit Methylalkohol

gewaschen, dann mit Schwefelsäure angesäuert und 25 (100 ecm) aufgeschlämmt und der ungelöste Anteil mit 3 Teilen Äthylacetat ausgeschüttelt. Die orga- durch Zentrifugieren entfernt, wobei festgestellt

wurde, daß er frei von Halogenen war. Der Methylalkoholauszug wurde mit Äther (300 ecm) verdünnt und der Niederschlag gesammelt. Da dieser noch eine 30 Spur von Chlorionen enthielt, wurde er von neuem in Methylalkohol (50 ecm) gelöst und mit Äther (200 ecm) verdünnt. Der Niederschlag wurde durch Zentrifugieren gesammelt, mit dem ungelösten Anteil zusammengebracht und getrocknet. Das Lithiumsalz säure (6,8 g, 1 Mol) und N-Methyl-morpholin (2,2 g, 35 wurde in Wasser (50 ecm) gelöst, Essigsäure zuge-

1 Mol) in trockenem Dimethylformamid (etwa 20 ecm) setzt bis zum p_H-Wert 4 und Silbernitratlösung so zugesetzt und die Lösung auf —20° in einem Bad lange zugesetzt, bis sich kein weiterer Niederschlag von Aceton und fester Kohlensäure gekühlt. Hierauf mehr bildete. Der gelbe Niederschlag wurde durch wurde das ausgefallene N-Methyl-morpholin-hydro- Zentrifugieren abgeschieden und mit Wasser chlorid abgetrennt und anschließend die Temperatur 40 (2 X 20 ecm) gewaschen, worauf das gewaschene 10 Minuten auf mindestens 5° gehalten. Eine Chloro- Produkt praktisch frei von Silberionen war. Der Nieformlösung von 2-Benzylmereapto-äthylamin wurde derschlag wurde in Wasser (50 ecm) aufgeschwemmt auf >—5° gekühlt und der Dimethylformamidlösung und die Lösung mit Schwefelwasserstoff gesättigt, zugesetzt. Hierbei wurde Kohlendioxyd entwickelt. Überschüssiger Schwefelwasserstoff wurde durch Die Temperatur wurde 15 Minuten auf —5° gehalten 45 Destillation unter vermindertem Druck entfernt, Ba- und das Gemisch bei Raumtemperatur über Nacht riumhydroxydlösung wurde zugesetzt bis zum p_Itstehengelassen. Die Lösungsmittel wurden durch Wert 7 und der Silbersulfidniederschlag durch Zentri-Destillation unter vermindertem Druck entfernt, der fugieren entfernt. Die klare wäßrige Lösung des Rückstand in Chloroform (50 ecm) aufgelöst, mit Bariumsalzes wurde durch Destillieren unter vermin-

2 n-Schwefelsäure (30 ecm), Wasser (30 ecm), 2n- 50 dertem Druck (auf etwa 10ecm) konzentriert und Natronlauge (30 ecm) und Wasser (30 ecm) gewä- Äthylalkohol (50 ecm) zugesetzt, wobei sich kein Nieschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet derschlag ergab. Sodann wurde Äther (200 ecm) zu- und das Lösungsmittel durch Destillieren bei vermin- gesetzt und der Niederschlag des Bariumsalzes von dertem Druck entfernt, wobei O², S-Dibenzyl-pante- Pantethein-4'-phosphat durch Zentrifugieren abgethein (8,8 g, 87%) als praktisch farbloser Sirup er- 55 schieden und getrocknet (1,5 g).

halten wurde.

nische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck zu einem klaren Sirup (7,4 g) eingedampft.

b) Herstellung von O²', S-Dibenzyl-pantethein

Chlorameisensäureäthylester (2,4 g, 1 Mol) wurde tropfenweise einer Lösung von O²'-Benzyl-pantothen-

c) Herstellung von Pantethein-4'-phosphat

O², S-Dibenzyl-pantethein (6 g) wurde in trocke- 60 nem Pyridin (20 ecm) gelöst und die Lösung auf den Gefrierpunkt in einem Bad von Aceton und fester Kohlensäure gekühlt. Der gefrorenen Lösung wurde tropfenweise unter Schütteln eine Lösung von Phosphorsäure-dibenzylester-chlorid in Tetrachlorkohlen- 65 stoff, hergestellt aus Dibenzylphosphit (6,9 g, 2 Mol) (Atherton, Openshaw and T odd, Journal of the Chemical Society, 1945, 382) zugesetzt. Anschließend wurde die Temperatur 30 Minuten auf 5° gehalten und das Gemisch bei Raumtemperatur über Nacht 70

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Pantethein-4'-phosphat, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 2-Aralkylmercapto-äthylamin mit dem gemischten Anhydrid aus einer 0²'-Aralkyl-pantothensäure und einem Kohlensäuremonoalkylester kondensiert, das entstandene O²', S-Diaralkyl-pantethein unter wasserfreien Bedingungen in Gegenwart einer tertiären organischen Base mit einem Phosphorsäure-diaralkylester-halogenid umsetzt, das so gebildete O²', S-Diaralkylpantethein-4'-diaralkylphosphat mit Alkalimetall und flüssigem Ammo-

niak umsetzt und das entstandene Pantethein-4'-phosphat reinigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Benzylmercapto-äthylamin als Ausgangsverbindung verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Anhydrid der O²'-Benzyl-pantothensäure als Ausgangsverbindung verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation des 2-Aralkylmereapto-äthylaminiS mit dem gemischten Anhydrid bei einer Temperatur im Bereich von —20 bis + 20° ausführt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsverbindung ein gemischtes Anhydrid verwendet, das durch Umsetzung von O²'-Aralkylpantothensäure mit einem Halogen-ameisensäureester erhalten wurde.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Halogen-ameisensäureester einen Chlor-ameisensäureäthylester verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als O²-Aralkylpantothensäure die O²'-Benzylpantothensäure verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung der O²'-Aralkylpantothensäure mit dem Halogen-ameisensäureester bei einer Temperatur im Bereich von ■—10 bis 0° ausführt, vorzugsweise in Gegenwart einer starken tertiären Base, wie eines Trialkylamins oder N-Methyl-morpholm.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorsäure-diaralkylester-halogenid Phosphorsäure-dibenzylesterchlorid verwendet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das O², S-Diaralkyl-pantethein mit dem Phosphorsäurediaralkylester-halogenid in Gegenwart einer tertiären Base der Pyridinreihe, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von ·—40 bis 0°, umsetzt.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pantethein-4'-phosphat folgeweise über das Lithiumsalz, das Silbersalz und das Bariumsalz reinigt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 884 796.