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Publication number: DEN0008278MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 7. Januar 1954 Bekanntgemacht am 29. November 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

PA TENTANMELD UNG

KLASSE 12q GRUPPE 601
INTERNAT. KLASSE C07f —

N8278 IVb/12q

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

sind als Erfinder genannt worden

National Research Development Corporation, London

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

Verfahren zur Herstellung von Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4^r-phosphat bzw. deren Gemischen

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 9. Januar 1953 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Pantethin-4'-phosphat, Pantethein^'-phosphat und Mischungen beider. Es ist bekannt, daß die

(HO)₂PO-O-CH₂-C(CHg)₂-CHOH-CO-

zukommt, ein hydrolytisches Spaltungsprodukt des Co-Enzyms A ist und daß es tatsächlich das hydrolytische Spaltprodukt ist, welches das Wachstum des Acetobacter suboxydans fördert. Es wurde [(HO)₂PO-O-CH₂-C(CHg)₂-CHOH-CO-

Auch seine D-( + )-Form regt das Wachstum des Acetobacter suboxydans an. Sowohl Pantethin-D-( + )-Form des Pantethein-4'-phosphates, dem die Formel

NH-CH₂-CH₂-CO-NH-CH₂-Ch₂-SH

»A. S. F.« (Acetobacter stimulierender Faktor) genannt. Dem Pantethin-4'-phoephat kommt folgende Formel zu:

-CH₉CH₉-CO-

-NH-CH₂-CH₂-

■S—1₉_.

4'-phosphat als auch Panteithein^'-phosphat können für die synthetische Darstellung des Co-Enzyms A

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oder abgeleiteter Verbindungen von großem Wert sein.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für ein Erzeugnis zu schaffen, das wenigstens eine der Verbindungen Pantethin-4'-pho'Sphat oder Pantethein-^-phosphat enthält. Hierbei wird Pantethin mit einem Phosphorsäure-halogenid-diaralkylester bei Abwesenheit von Wasser und in Gegenwart einer tertiären

ίο organischen Base umgesetzt. Der auf diese Weise gebildete Pantethin-4'-phosphorsäu.rediaralkylester wird mit einem die Aralkylgruppe abspaltenden Mittel behandelt und, falls erforderlich, mit einem Mittel, welches zumindest eine teilweise Reduktion der Disulfidgruppe in die Mercaptogruppe bewirkt. VorzugSAveise wird die Phosphorylierung des Pantethins in Gegenwart, von Pyridin oder Lutidin oder •einer anderen, tertiären Base der Pyridinreihe durchgeführt. Als phosphorylierende Substanzen werden Phosphorsäure-halogenid-diaralkylester, wie Phosphorsäure-chlorid-dibenzylester

(C₆H₅CH₂O)₂(PO)Cl,

verwendet. Die Phosphorylierung kann innerhalb eines Temperaturbereichs von — 40 bis o° durchgeführt werden. Wenn ein Gemisch aus. Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat gewünscht wird, kann das Phosphorylierungsprodukt, der Pantethin-4'-phosphorsäurediaralkylester, auf einfache Weise durch das gleiche Reaktionsmittel entaralkyliert und zur Mercaptoverbindung teilweise reduziert werden. Dieses Mittel kann eine hydrogenplytisch wirkende Verbindung sein, d. h. ein Stoff, der eine organische Kette unter gleichzeitiger Wasserstoffanlagerung an beide Teile spaltet, vorzugsweise ein Alkalimetall in flüssigem Ammoniak. Wenn das Produkt vollständig aus Pantethein-4'-phosphat bestehen soll, kann eine Mischung aus Pantethin-4'-phosphat und Pantethein-4'-phosphat, wie eben beschrieben, hergestellt und dann einer weiteren Reduktion unterzogen werden, bis kein Pantethin-4'-phosphat mehr übrigbleibt.

Wenn man nur Pantethin^'-phosphat anstrebt, muß die genannte Mischung wieder oxydiert werden, indem z. B. Luft oder Sauerstoff durch eine wäßrige Lösung des Gemisches geblasen wird, bis eine Probe dieser Lösung keine positive Mercaptanreaktion mehr ergibt. Die relativen Anteile der beiden Produkte in dem hergestellten Gemisch hängen von der Arbeitsgeschwindigkeit nach der Reduktionsstufe ab, d. h. von dem Ausmaß, in dem das Gemisch mit Luft bzw. Sauerstoff behandelt wird. Führt man daher die sich an die Behandlung mit Alkalimetall "in flüssigem Ammoniak anschließenden Stufen sehr schnell aus, erhält man als Endprodukt fast ausschließlich Pantethein-4'-phosphat.

Das Produkt kann durch nachfolgende Bariumsalzfällung, Silbersalzfällung und nochmalige Bariumsalzfällung gereinigt werden.

Das bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendete Pantethin erhält man normalerweise durch Oxydation des Pantetheine. Ein bevorzugtes Oxydationsverfahren beruht darauf, daß man Sauerstoff durch eine Pantetheinlösung in einem basischen Lösungsmittel strömen läßt. Das basische Lösungsmittel soll wenigstens teilweise aus einer tertiären Base bestehen, die ein Glied der Pyridinreihe ist, beispielsweise Pyridin selbst oder Lutidin. Bevorzugte basische Lösungsmittel stellen auch die Alkylendiamine dar, z. B. Äthylendiamin in Gegenwart von Kupferhydroxyd.

Sofern man wünscht, daß das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Erzeugnis mehr die D-(-|-)-Form als das racemische Gemisch (D,L-Form) darstellt, muß auch der Ausgangsstoff, Pantethin 1>ζλν. Pantethein, in der· D-(+)-Form vorliegen.

80 B e i s ρ i e 1 I

i. Herstellung von Pantethin
Ein lebhafter Sauerstoffstrom wurde durch eine 'Waschflasche in eine Lösung von Pantethein (3,8 g) in Pyridin (60 ecm) geleitet, bis eine Probe mit Nitroprussid keinen positiven Mercaptannachweis mehr ergab. Wasserfreies Benzol (etwa 30 ecm) wurde hinzugegeben und die Lösung unter vermindertem Drück zu einem Sirup eingedampft. Der Rückstand wurde in wasserfreiem Pyridin (50 ecm) gelöst und auf — 40⁰ abgekühlt.

2. Herstellung von Pantethin^'-phosphat und
Pantethein-4'-phospha,t

Phosphorsäure-chlorid-dibenzylester (aus 3,6 g Dibenzylphosphit, 1 Mol) wurde zu der unter 1 erhaltenen Lösung gegeben und die entstandene Mischung 15 Minuten auf einer Temperatur von — 40⁰ gehalten. Nachdem sie 3 bis 4 Stunden auf Zimmertemperatur gehalten worden war, wurde das Pyridin durch Destillation unter verringertem Druck entfernt und der Rückstand in Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wurde unter nacheinanderfolgender Zugabe mit normaler Schwefelsäure, Wasser und Natriumbicarbonatlösung gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Der rückständige Sirup wurde mit 3 Teilen Benzol gewaschen. Während dieses Waschvorganges wandelte er sich in ein hartes Harz um. Das Harz wurde in Alkohol gelöst, ein geringer fester Anteil durch Zentrifugieren abgeschieden und der meiste Alkohol durch Verdampfen entfernt.

Die ziemlich zähe Lösung wurde in flüssiges Ammoniak geschüttet (etwa 50 com) und kleine Natriumstücke zugegeben, bis eine vorübergehende blaue Farbe, die sich über die ganze Lösung verteilt, beobachtet wurde. Ammoniak wurde verdampft, der Rückstand in kaltem Wasser gelöst (20 ecm) und durch eine Kolonne eines Ionenaustauschharzes vom Typ der Alkylsulfonsäuren geschickt. Die eluierte Lösung wurde mit Bariumhydroxydlösung auf den p_n-Wert 8 eingestellt, das Bariumphosphat durch Zentrifugieren entfernt und die klare Lösung auf ein kleines Volumen eingedampft. Dann wurden die Bariumsalze des

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Pantethin-4'-phosphats und des Pantethein-4'-phosphats (2 g) mit Aceton gefällt.

3. Reinigung durch Silbersalze

Zu einer Lösung der Bariumsalze (1,2 g) in Wasser (50 ecm) wurde Silbernitratlösung im Überschuß zugegeben. Dann wurde mit verdünnter Natronlauge der p_H-Wert auf 7 eingestellt. Die ausgefällten" Silbersalze wurden durch Zentrifugieren gesammelt und mit Wasser so lange gespült, bis das Waschgut von Bariumionen frei war, wozu etwa vier Spülungen nötig waren. Hierauf wurden die Silbersalze in Wasser aufgeschwemmt und mit Schwefelwasserstoff umgesetzt. Überschüssiger Schwefelwasserstoff wurde mittels Durchlüftung entfernt und die Lösung mit Bariumhydroxydlösung auf den p_H-Wert 8 eingestellt. Silbersulfid wurde durch Zentrifugieren entfernt und die klare, überstehende Flüssigkeit unter verringertem Druck auf ein sehr kleines Volumen eingedampft. Die Bariumsalze" (0,3 g) wurden durch Zugabe von Aceton und Äther gefällt. Eine weitere Menge (0,6 g) wurde aus dem Silbersulfidniederschlag durch Aufschlämmung in Wasser und Einleiten von Schwefelwasserstoff bis zum Sättigungspunkt ausgezogen. Während dieser Behandlung nahm der Niederschlag beträchtlich an Masse ab und wurde dunkel. Er wurde durch Zentrifugieren entfernt und die überstehende Flüssigkeit auf ein kleines Volumen eingedampft, aus dem die Bariumsalze nach obiger Beschreibung isoliert wurden.

4. Herstellung von Pantethin-4'-pho'sphat oder
Pantethein-4'-pho'Sphat

Man verfährt zunächst entsprechend Absatz 2 und ändert dieses Verfahren zur Herstellung des reinen Pantethein-4'-phosphats dahingehend ab, daß der Durchfluß der Lösung durch eine Ionenaustattschkolonne nach der Reduktion mit Alkalimetall in flüssigem Ammoniak möglichst schnell vonstatten geht. Um ganz sicher ein reines Produkt zu erhalten, kann man eine weitere Reduktion mit Alkalimetall in flüssigem Ammoniak durchführen. AVünscht man andererseits reines Pantethin-4'-phosphat zu gewinnen, so wird die wäßrige Lösung nach der Reduktionsstufe einem Luft- bzw. Sauerstoff strom ausgesetzt, bis, alles Pantethein-4'-phosphat in Pa.ntethin-4'-phosphat umge\vandelt ist. Dies läßt sich auf einfache. Weise durch eine negative Nitroprussidnatriumreaktion nachweisen. Falls es erforderlich sein sollte, kann man die Bariumsalze durch Fällung mit Aceton isolieren.

Beispiel II
Herstellung von Pantethin (anderes Verfahren)

Pantethein (5 g) wurde in Äthylalkohol (10 ecm) und Waser (10 ecm) gelöst. Zur Lösung wurden Äthylendiamin (0,5 ecm) sowie wäßriges Kupferhydroxyd gegeben, welches frisch durch Fällung aus Kupferchlorid (20 mg) hergestellt worden, war. Die Lösung wurde in einer Sauerstoff atmosphäre geschüttelt, bis sich eine negative Nitroprussidreaktion auf Mercaptogruppen ergab. Basische Bestandteile wurden dadurch entfernt, daß die Lösung durch eine Kolonne eines Ionenaustauschharzes vom Typus der Alkylsulfonsäuren in der Wasserstofform geleitet wurde. Die eluierte Flüssigkeit wurde unter vermindertem Druck eingedampft und ergab Pantethin im wesentlichen in der berechneten Ausbeute.

Das so erhaltene Pantethin wird anschließend phosphoryliert und nach der Beschreibung in den Abschnitten 1 und 2 des Beispiels I behandelt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Pantethin-4'-phosphat und Pantethein^'-phosphat bzw. deren Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man Pantethin mit einem Phosphorsäurehalogenid-diaralkylester bei Abwesenheit von Wasser und in Gegenwart einer tertiären organischen Base umsetzt, den entstandenen Pantethin-4'-phosphorsäurediaralkylester durch Behandeln mit einem Alkalimetall in flüssigem Ammoniak in ein Gemisch aus Pantethin-4'-phosphat und Pantethein^'-phosphat überführt, gegebenenfalls dieses Gemisch in an sich bekannter Weise durch Oxydation in einheitliches Pantethin-4'-phosphat oder durch Reduktion in einheitliches Pantethein^'-phosphat überführt und die Reaktionsprodukte über ihre Salze reihigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Phosphorsäurehalogenid-diaralkylester Phosphorsäure-halogenid-dibenzylester verwendet.

. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des Pantethins mit einem Phosphorsäure-halogeniddiaralkylester innerhalb eines Temperaturbereichs von — 40 bis o° durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als tertiäre organische Base Basen der Pyridinreihe verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus Pantethin-4'-pho'Sphat und Pantethein-4'-phosphat durch nacheinanderfolgende Bariumsalzfällung, Silbersalzfällung und nochmalige Bariumsalzfällung reinigt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial D-( +) -Pantethin· verwendet.