EA015418B1 - Получение прегабалина и родственных соединений - Google Patents

Получение прегабалина и родственных соединений Download PDF

Info

Publication number
EA015418B1
EA015418B1 EA200800908A EA200800908A EA015418B1 EA 015418 B1 EA015418 B1 EA 015418B1 EA 200800908 A EA200800908 A EA 200800908A EA 200800908 A EA200800908 A EA 200800908A EA 015418 B1 EA015418 B1 EA 015418B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
formula
salt
acid
compound
cyano
Prior art date
Application number
EA200800908A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200800908A1 (ru
Inventor
Шангхуи Ху
Карлос Альберто Мартинес
Йунхуа Тао
Уилльям Юджин Талли
Патрик Жерар Томас Келлехер
Ив Рене Дюмон
Original Assignee
УОРНЕР-ЛАМБЕРТ КОМПАНИ ЭлЭлСи
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35295367&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA015418(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by УОРНЕР-ЛАМБЕРТ КОМПАНИ ЭлЭлСи filed Critical УОРНЕР-ЛАМБЕРТ КОМПАНИ ЭлЭлСи
Publication of EA200800908A1 publication Critical patent/EA200800908A1/ru
Publication of EA015418B1 publication Critical patent/EA015418B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02—Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/12—Formation of amino and carboxyl groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/08—Antiepileptics; Anticonvulsants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/04—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups
    • C07C227/06—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups by addition or substitution reactions, without increasing the number of carbon atoms in the carbon skeleton of the acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/18—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters
    • C07C227/20—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters by hydrolysis of N-acylated amino-acids or derivatives thereof, e.g. hydrolysis of carbamates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/22—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from lactams, cyclic ketones or cyclic oximes, e.g. by reactions involving Beckmann rearrangement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C229/24—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having more than one carboxyl group bound to the carbon skeleton, e.g. aspartic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C255/19—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms containing cyano groups and carboxyl groups, other than cyano groups, bound to the same saturated acyclic carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/18—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D207/22—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/24—Oxygen or sulfur atoms
    • C07D207/26—2-Pyrrolidones
    • C07D207/273—2-Pyrrolidones with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to other ring carbon atoms
    • C07D207/277—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/001—Amines; Imines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/002—Nitriles (-CN)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Раскрыты способы получения энантиомерно обогащенных γ-аминокислот формулы 1, в том числе (S)-(+)-3-аминометил-5-метилгексановой кислоты (прегабалина), посредством ферментативного кинетического разделения.

Description

Настоящее изобретение относится к способам и веществам для получения энантиомерно обогащенных γ-аминокислот посредством ферментативного кинетического разделения и особенно полезно для получения γ-аминокислот, которые обладают аффинностью связывания с человеческой α2δсубъединицей кальциевого канала, в том числе прегабалина и родственных соединений.
Предшествующий уровень техники
Прегабалин, (8)-(+)-3-аминометил-5-метилгексановая кислота, является родственным эндогенному ингибиторному нейромедиатору γ-аминомасляной кислоте (ГАМК), которая вовлечена в регуляцию активности нейронов головного мозга. Прегабалин проявляет противоэпилептическую активность, как обсуждалось в патенте США № 5563175, К. В. 8йуегтап е1 а1., и считается, что он является полезным для лечения, среди других состояний, боли, физиологических состояний, ассоциированных с психомоторными стимуляторами, воспаления, желудочно-кишечного повреждения, алкоголизма, бессонницы и различных психиатрических расстройств, включая манию и биполярное расстройство. Смотри, соответственно, патент США № 6242488, Ь. Виепо е1 а1.; патент США № 6326374, Ь. Мадпик & С. А. 8еда1, и патент США № 6001876, Ь.8тдй; патент США № 6194459, Н. С. Акиппе е1 а1.; патент США № 6329429, Ό. 8сйпег е1 а1.; патент США № 6127418, Ь. Виепо е1 а1.; патент США № 6426368, Ь. Виепо е1 а1.; патент США № 6306910, Ь. Мадпик & С. А. 8еда1 и патент США № 6359005, А. С. Рапбе, которые включены в данное описание ссылкой во всей их полноте и для любых целей.
Прегабалин получали различными путями. Обычно рацемическую смесь 3-аминометил-5метилгексановой кислоты синтезируют и затем разделяют на К- и 8-энантиомеры. В таких способах могут быть использованы азидное промежуточное соединение, малонатное промежуточное соединение или синтез Хоффмана (НоГтап). См., соответственно, патент США № 5563175, К. В. 811уегтаи е1 а1., патенты США №№ 6046353, 5840956 и 5637767, Т. М. Сго1е е1 а1.; и патенты США №№ 5629447 и 5616793, В. К. НискаЬее & Ό. М. 8оЫегау, которые включены в данное описание ссылкой во всей их полноте и для любых целей. В каждом из этих способов рацемат подвергают взаимодействию с хиральной кислотой (разделяющий агент) с образованием пары диастереоизомерных солей, которые разделяют известными методами, такими как фракционная кристаллизация и хроматография. Эти способы, таким образом, включают значительную обработку после получения рацемата, которая, наряду с разделяющим агентом, увеличивает себестоимость производства. Более того, нежелательный К-энантиомер часто отбрасывают, так как он не может быть эффективно переработан, из-за чего эффективная производительность процесса снижается до 50%.
Прегабалин также синтезировали непосредственно, используя хиральное вспомогательное вещество (4К,58)-4-метил-5-фенил-2-оксазолидинон. Смотри, например, патенты США №№ 6359169, 6028214, 5847151, 5710304, 5684189, 5608090 и 5599973, все К. В. 8йуегтаи е1 а1., которые включены в данное описание ссылкой во всей их полноте и для любых целей. Хотя эти способы обеспечивают получение прегабалина с высокой энантиомерной чистотой, они менее желательны для крупномасштабного синтеза, так как в них используются сравнительно дорогостоящие реагенты (например хиральное вспомогательное вещество), которые сложны в обработке, а также специальное криогенное оборудование для достижения требуемых рабочих температур, которые могут достигать -78°С.
В недавно опубликованной заявке на патент США обсуждается способ получения прегабалина посредством асимметрического гидрирования циано-замещенного олефина с получением хирального циано-предшественника (8)-3-аминометил-5-метилгексановой кислоты. Смотри переуступленную должным образом заявку на патент США № 2003/0212290 А1, Вигк е1 а1., опубликованную 13 ноября 2003 г., которая включена в данное описание ссылкой во всей ее полноте для любых целей. Циано-предшественник затем восстанавливают с получением прегабалина. В асимметрическом гидрировании используют хиральный катализатор, который состоит из переходного металла, связанного с бифосфиновым лигандом, такой как (К,К)-Ме-ЭиРНО8 ((-)-1,2-бис((2К,5К)-2,5-диметилфосфолано)бензол). Этот способ приводит в результате к существенному обогащению прегабалином по сравнению с (К)-3-(аминометил)-5метилгексановой кислотой.
Способ, обсуждаемый в заявке на патент США № 2003/0212290 А1, представляет собой рентабельный способ получения прегабалина, однако по различным причинам были бы желательны дальнейшие улучшения. Например, бифосфиновые лиганды, включая запатентованный лиганд (К,К)-Ме-ЭиРНО8, часто трудно получать, так как они имеют два хиральных центра, что увеличивает их стоимость. Более того, асимметрическое гидрирование требует использования специального оборудования, способного работать с Н2, что увеличивает капитальные затраты.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении предложены способы получения энантиомерно обогащенных γаминокислот формулы 1
- 1 015418
или его фармацевтически приемлемых комплекса, соли, сольвата или гидрата, где Я1 и Я2 являются разными, и каждый независимо выбран из атома водорода, С1-12алкила, С3_12циклоалкила и замещенного С3-12циклоалкила, в том числе прегабалина, имеющего формулу 9
Способы по настоящему изобретению включают кинетическое разделение рацемического цианодиэфирного промежуточного соединения (формула 4 или 12) с использованием фермента, который адаптирован к энантиоселективному гидролизу сложноэфирной группировки данного промежуточного соединения. Полученный в результате моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3 или 11), который является по существу энантиомерно чистым, подвергают дополнительному взаимодействию с получением нужных энантиомерно обогащенных γ-аминокислот (формула 1 или 9). Необогащенный энантиомер (формула 5 или 13) из данного кинетического разделения может быть повторно использован в ферментативном разделении после рацемизации, благодаря чему увеличивается общий выход.
Заявленные способы имеют значительные преимущества перед существующими способами получения энантиомерно обогащенных γ-аминокислот (формула 1 и 9). Например, оптически активные γаминокислоты могут быть получены без использования хиральных вспомогательных веществ или запатентованных катализаторов гидрирования, что приведет к более низкой себестоимости единицы продукции. Поскольку ферментативные процессы могут быть осуществлены при комнатной температуре и атмосферном давлении, заявленные способы будут способствовать минимизации режимных конфликтов, возникающих в результате использования специализированного оборудования, способного работать с высокими давлениями и низкими температурами. Как отмечено в примерах, настоящее изобретение может быть использовано для получения прегабалина, начиная с рацемического цианозамещенного диэфира (формула 12) с хорошим выходом (от 26 до 31%) после переработки одной партии непрореагировавшего энантиомера (формула 13). Это преобразуется в приблизительно 50%-ную экономию по стоимости товара по сравнению с малонатным способом, описанным выше.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения соединения формулы 1
или его фармацевтически приемлемых комплекса, соли, сольвата или гидрата, где Я1 и Я2 являются разными, и каждый независимо выбран из атома водорода, С^^алкила, С342циклоалкила и замещенного С3-12циклоалкила, включающий:
(а) взаимодействие соединения формулы 2
или его соли с кислотой и водой с получением соединения формулы 1 или его соли; и (б) возможно превращение соединения формулы 1 или его соли в фармацевтически приемлемые комплекс, соль, сольват или гидрат, где Я1 и Я2 в формуле 2 являются такими, как определено в формуле 1.
В предпочтительном воплощении данный способ дополнительно включает восстановление цианогруппировки соединения формулы 3
- 2 015418 или его соли с получением соединения формулы 2 или его соли, где
К1 и К2 в формуле 3 являются такими, как определено в формуле 1; и
К3 в формуле 3 представляет собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или арил-С1_6алкил.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ получения соединения формулы 1 или его фармацевтически приемлемых комплекса, соли, сольвата или гидрата, где
К1 и К2 являются разными, и каждый независимо выбран из атома водорода, С1-12алкила, С3-12циклоалкила и замещенного С3-12циклоалкила, включающий:
(а) восстановление цианогруппировки соединения формулы 6
или его соли с получением соединения формулы 7
или его соли;
(б) декарбоксилирование соединения формулы 7 или его соли с получением соединения формулы 1 или его соли; и (в) возможно превращение соединения формулы 1 или его соли в фармацевтически приемлемые комплекс, соль, сольват или гидрат, где К1 и К2 в формуле 6 и 7 являются такими, как определено в формуле 1.
Соединение формулы 6, указанной выше, может быть получено путем гидролиза соединения формулы 3
или его соли, где К1 и К2 в формуле 3 являются такими, как определено в формуле 1, и К3 представляет собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или арил-С1-6алкил.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения соединения формулы 1
или его фармацевтически приемлемых комплекса, соли, сольвата или гидрата, где
К1 и К2 являются разными, и каждый независимо выбран из атома водорода, С1-12алкила, С3-12циклоалкила и замещенного С3-12циклоалкила, включающий:
(а) восстановление цианогруппировки соединения формулы 8
или его соли с получением соединения формулы 1 или его соли; и (б) возможно превращение соединения формулы 1 или его соли в фармацевтически приемлемые комплекс, соль, сольват или гидрат, где К1 и К2 в формуле 8 являются такими, как определено в формуле
- 3 015418
1, и К1 в формуле 8 представляет собой атом водорода, С^^алкилЮ^щиклоалкил или арил-С1_балкил.
Соединение формулы 8 может быть получено путем декарбоксилирования соединения формулы 3, указанной выше, или его соли, либо путем гидролиза и декарбоксилирования соединения формулы 3 или его соли, с получением соединения формулы 8 или его соли. Соединение формулы 3, указанной выше, или его соль, может быть получено путем:
(а) приведения соединения формулы 4
в контакт с ферментом с получением соединения формулы 3 и соединения формулы 5
где данный фермент адаптирован к энантиоселективному гидролизу соединения формулы 4 до соединения формулы 3 или его соли;
(б) выделения соединения формулы 3 или его соли; и (в) возможно рацемизации соединения формулы 5 с получением соединения формулы 4, где К1, К2 и К3 в формуле 4 и формуле 5 являются такими, как определено в формуле 1 и формуле 3; и К4 в формуле 4 и формуле 5 является таким же, как К3, или отличается от него и представляет собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или арил-С1-6алкил.
Любое количество ферментов может быть использовано для энантиоселективного гидролиза соединения формулы 4 до соединения формулы 3 или его соли. Полезные ферменты включают липазы, например липазы, получаемые из Тйетшошусек 1апидто8И8.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения соединения формулы 11
или его соли, где К3 представляет собой С’щщлкил. С3-12циклоалкил или арил-С1-6алкил, включающий:
(а) приведение соединения формулы 12
в контакт с ферментом с получением соединения формулы 11 и соединения формулы 13
где данный фермент адаптирован к энантиоселективному гидролизу соединения формулы 12 до соединения формулы 11 или его соли;
(б) выделение соединения формулы 11 или его соли; и (в) возможно рацемизацию соединения формулы 13 с получением соединения формулы 12, где
К3 в формуле 12 и формуле 13 является таким, как определено в формуле 11; и
- 4 015418
Я4 в формуле 12 и 13 является таким же, как Я3, или отличается от него и представляет собой С1.1галкил, С3-12циклоалкил или арил-С1-6алкил.
В способе получения соединения формулы 11 соответствующие соли соединения формулы 11 включают соединения, выбранные из солей щелочных металлов, таких как калиевая соль; солей первичных аминов, таких как соль трет-бутиламина; и солей вторичных аминов. Кроме того, полезные ферменты включают липазы, такие как липазы, получаемые из Тйегтотусез 1апидто8И8.
Настоящее изобретение включает все комплексы и соли, независимо от того, являются они или не являются фармацевтически приемлемыми, сольваты, гидраты и полиморфные формы раскрытых соединений. Некоторые соединения могут содержать алкенильную или циклическую группу, так что цис/транс (или Ζ/Е) стереоизомеры являются возможными, или могут содержать кето или оксимную группу, так что может иметь место таутомерия. В таких случаях, настоящее изобретение в общем случае включает все Ζ/Е изомеры и таутомерные формы, являются ли они чистыми, по существу, чистыми или смесями.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 изображена схема получения энантиомерно обогащенных γ-аминокислот (формула 1).
На фиг. 2 изображена схема получения цианозамещенных диэфиров (формула 4).
Подробное описание изобретения определения и сокращения
Если не указано иное, в данном описании используют определения, предложенные ниже. Некоторые из определений и формул могут включать дефис для указания связи между атомами или точки присоединения к названному или неназванному атому или группе атомов. Другие определения и формулы могут включать знак равенства (=) или символ идентичности (=) для указания двойной связи или тройной связи соответственно. Некоторые формулы могут также включать одну или более чем одну звездочку (*) для указания стереогенных (асимметрических или хиральных) центров, хотя отсутствие звездочки не указывает на то, что у этого соединения отсутствует стереоцентр. Такие формулы могут относиться к рацемату, или к индивидуальным энантиомерам, или к индивидуальным диастереомерам, которые могут быть, либо могут не быть чистыми или, по существу, чистыми.
Замещенные группы представляют собой группы, в которых один или более чем один атом водорода заменен одной или более группами, отличными от водорода, при условии, что соблюдены требования валентности и что результатом этого замещения является химически стабильное соединение.
Примерно или приблизительно, при использовании в связи с измеримой количественной переменной, относится к указанному значению этой переменной или ко всем значениям этой переменной, которые находятся в пределах экспериментальной ошибки указанного значения (например в пределах 95%-ного доверительного интервала для среднего) или в пределах ±10% от указанного значения в зависимости от того, что из них больше.
Алкил относится к неразветвленным и разветвленным насыщенным углеводородным группам, обычно имеющим определенное число атомов углерода (то есть С1-6алкил относится к алкильной группе, имеющей 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода, и С^^алкил относится к алкильной группе, имеющей 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 атомов углерода). Примеры алкильных групп включают, без ограничения ими, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, пент-1-ил, пент-2-ил, пент-3-ил, 3-метилбут-1-ил, 3-метилбут-2-ил, 2-метилбут-2-ил, 2,2,2-триметилэт-1-ил, н-гексил и тому подобное.
Алкенил относится к неразветвленным и разветвленным углеводородным группам, имеющим одну или более чем одну ненасыщенную углерод-углеродную связь и обычно имеющим определенное число атомов углерода. Примеры алкенильных групп включают, без ограничения ими, этенил, 1-пропен-1ил, 1-пропен-2-ил, 2-пропен-1-ил, 1-бутен-1-ил, 1-бутен-2-ил, 3-бутен-1-ил, 3-бутен-2-ил, 2-бутен-1-ил, 2бутен-2-ил, 2-метил-1-пропен-1-ил, 2-метил-2-пропен-1-ил, 1,3-бутадиен-1-ил, 1,3-бутадиен-2-ил и тому подобное.
Алкинил относится к неразветвленным и разветвленным углеводородным группам, имеющим одну или более чем одну тройную углерод-углеродную связь и обычно имеющим определенное число атомов углерода. Примеры алкинильных групп включают, без ограничения ими, этинил, 1-пропин-1-ил, 2пропин-1-ил, 1-бутин-1-ил, 3-бутин-1-ил, 3-бутин-2-ил, 2-бутин-1-ил и тому подобное.
Алканоил и алканоиламино относятся, соответственно, к алкил-С(О)- и алкил-С(О)-НН-, где алкил является таким, как определено выше, и обычно включают определенное число атомов углерода, в том числе атом углерода карбонильной группы. Примеры алканоильных групп включают, без ограничения ими, формил, ацетил, пропионил, бутирил, пентаноил, гексаноил и тому подобное.
Алкеноил и алкиноил относятся, соответственно, к алкенил-С(О)- и алкинил-С(О)-, где алкенил и алкинил являются такими, как определено выше. Ссылки на алкеноил и алкиноил обычно включают определенное число атомов углерода, за исключением атома углерода карбонильной группы. Примеры алкеноильных групп, включают, без ограничения ими, пропеноил, 2-метилпропеноил, 2-бутеноил, 3бутеноил, 2-метил-2-бутеноил, 2-метил-3-бутеноил, 3-метил-3-бутеноил, 2-пентеноил, 3-пентеноил, 4пентеноил и тому подобное. Примеры алкиноильных групп включают, без ограничения ими, пропиноил, 2-бутиноил, 3-бутиноил, 2-пентиноил, 3-пентиноил, 4-пентиноил и тому подобное.
- 5 015418
Алкокси, алкоксикарбонил и алкоксикарбониламино относятся, соответственно, к алкил-О-, алкенил-О- и алкинил-О-; к алкил-О-С(О)-, алкенил-О-С(О)-, алкинил-О-С(О)-; и к алкил-О-С(О)-ИН-, алкенил-О-С(О)-ИН- и алкинил-О-С(О)-ИН-, где алкил, алкенил и алкинил являются такими, как определено выше. Примеры алкоксигрупп включают, без ограничения ими, метокси, этокси, н-пропокси, изопропокси, н-бутокси, втор-бутокси, трет-бутокси, н-пентокси, втор-пентокси и тому подобное. Примеры алкоксикарбонильных групп включают, без ограничения ими, метоксикарбонил, этоксикарбонил, нпропоксикарбонил, изопропоксикарбонил, н-бутоксикарбонил, втор-бутоксикарбонил, третбутоксикарбонил, н-пентоксикарбонил, втор-пентоксикарбонил и тому подобное.
Алкиламино, алкиламинокарбонил, диалкиламинокарбонил, алкилсульфонил, сульфониламиноалкил и алкилсульфониламинокарбонил относятся, соответственно, к алкил-ΝΗ-, алкил-ΝΗС(О)-, алкил2-№С(О)-, алкил-8(О2)-, Η8(О2)-NΗ-алкил- и алкил-8(О)-NΗ-С(О)-, где алкил является таким, как определено выше.
Аминоалкил и цианоалкил относятся, соответственно, к группе Ν^^κ^ и NΞС-алкил, где алкил является таким, как определено выше.
Гало, галоген и галогено могут быть использованы взаимозаменяемо и относятся к фторо, хлоро, бромо и йодо.
Галогеноалкил, галогеноалкенил, галогеноалкинил, галогеноалканоил, галогеноалкеноил, галогеноалкиноил, галогеноалкокси и галогеноалкоксикарбонил относятся, соответственно, к алкильным, алкенильным, алкинильным, алканоильным, алкеноильным, алкиноильным, алкоксильным и алкоксикарбонильным группам, замещенным одним или более атомами галогена, где алкил, алкенил, алкинил, алканоил, алкеноил, алкиноил, алкокси и алкоксикарбонил являются такими, как определено выше. Примеры галогеноалкильных групп включают, без ограничения ими, трифторметил, трихлорметил, пентафторэтил, пентахлорэтил и тому подобное.
Гидроксиалкил и оксоалкил относятся, соответственно, к группам НО-алкил и О=алкил, где алкил является таким, как определено выше. Примеры гидроксиалкильных и оксоалкильных групп включают, без ограничения ими, гидроксиметил, гидроксиэтил, 3-гидроксипропил, оксометил, оксоэтил, 3оксопропил и тому подобное.
Циклоалкил относится к насыщенным моноциклическим и бициклическим углеводородным кольцам, обычно имеющим определенное число атомов углерода, составляющих кольцо (то есть С3-7циклоалкил относится к циклоалкильной группе, имеющей 3, 4, 5, 6 или 7 атомов углерода в качестве кольцевых атомов). Циклоалкил может быть присоединен к родительской группе или к субстрату по любому кольцевому атому, пока такое присоединение не будет нарушать требования валентности. Подобным образом, циклоалкильные группы могут включать один или более чем один заместитель, не являющийся водородом, пока такое замещение не будет нарушать требования валентности. Полезные заместители включают, без ограничения ими, алкил, алкенил, алкинил, галогеноалкил, галогеноалкенил, галогеноалкинил, алкокси, алкоксикарбонил, алканоил и галогено, как определено выше, и гидрокси, меркапто, нитро и амино.
Примеры моноциклических циклоалкильных групп включают, без ограничения ими, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил и тому подобное. Примеры бициклических циклоалкильных групп включают, без ограничения ими, бицикло [1.1.0]бутил, бицикло [1.1.1]пентил, бицикло [2.1.0]пентил, бицикло[2.1.1]гексил, бицикло[3.1.0]гексил, бицикло [2.2.1] гептил, бицикло [3.2.0]гептил, бицикло [3.1.1]гептил, бицикло [4.1.0]гептил, бицикло[2.2.2]октил, бицикло[3.2.1]октил, бицикло[4.1.1]октил, бицикло[3.3.0]октил, бицикло[4.2.0]октил, бицикло[3.3.1]нонил, бицикло[4.2.1]нонил, бицикло[4.3.0]нонил, бицикло[3.3.2]децил, бицикло[4.2.2]децил, бицикло[4.3.1]децил, бицикло[4.4.0]децил, бицикло[3.3.3]ундецил, бицикло[4.3.2]ундецил, бицикло[4.3.3]додецил и тому подобное, которые могут быть присоединены к родительской группе или к субстрату по любому из кольцевых атомов, пока такое присоединение не будет нарушать требования валентности.
Циклоалкенил относится к моноциклическим и бициклическим углеводородным кольцам, имеющим одну или более чем одну ненасыщенную углерод-углеродную связь и обычно имеющим определенное число атомов углерода, составляющих кольцо (то есть С3-7циклоалкенил относится к циклоалкенильной группе, имеющей 3, 4, 5, 6 или 7 атомов углерода в качестве кольцевых атомов). Циклоалкенил может быть присоединен к родительской группе или к субстрату по любому кольцевому атому, пока такое присоединение не будет нарушать требования валентности. Также циклоалкенильные группы могут включать один или более чем один заместитель, не являющийся водородом, пока такое замещение не будет нарушать требования валентности. Полезные заместители включают, без ограничения ими, алкил, алкенил, алкинил, галогеноалкил, галогеноалкенил, галогеноалкинил, алкокси, алкоксикарбонил, алканоил и галогено, как определено выше, и гидрокси, меркапто, нитро и амино.
Циклоалканоил и циклоалкеноил относятся к группам циклоалкил-С(О)- и циклоалкенил-С(О)-, соответственно, где циклоалкил и циклоалкенил являются такими, как определено выше. Ссылки на циклоалканоил и циклоалкеноил обычно включают определенное число атомов углерода, за исключением атома углерода карбонильной группы. Примеры циклоалканоильных групп включают, без ограничения ими, циклопропаноил, циклобутаноил, циклопентаноил, циклогексаноил, циклогептаноил, 1- 6 015418 циклобутеноил, 2-циклобутеноил, 1-циклопентеноил, 2-циклопентеноил, 3-циклопентеноил, 1циклогексеноил, 2-циклогексеноил, 3-циклогексеноил и тому подобное.
Циклоалкокси и циклоалкоксикарбонил относятся, соответственно, к группам циклоалкил-О- и циклоалкенил-О- и к циклоалкил-О-С(О)- и циклоалкенил-О-С(О)-, где циклоалкил и циклоалкенил являются такими, как определено выше. Ссылки на циклоалкокси и циклоалкоксикарбонил обычно включают определенное число атомов углерода, за исключением атома углерода карбонильной группы. Примеры циклоалкокси групп включают, без ограничения ими циклопропокси, циклобутокси, циклопентокси, циклогексокси, 1-циклобутенокси, 2-циклобутенокси, 1-циклопентенокси, 2-циклопентенокси, 3циклопентенокси, 1-циклогексенокси, 2-циклогексенокси, 3-циклогексенокси и тому подобное. Примеры циклоалкоксикарбонильных групп включают, без ограничения ими, циклопропоксикарбонил, циклобутоксикарбонил, циклопентоксикарбонил, циклогексоксикарбонил, 1-циклобутеноксикарбонил, 2циклобутеноксикарбонил, 1-циклопентеноксикарбонил, 2-циклопентеноксикарбонил, 3-циклопентеноксикарбонил, 1-циклогексеноксикарбонил, 2-циклогексеноксикарбонил, 3-циклогексеноксикарбонил и тому подобное.
Арил и арилен относятся к моновалентным и дивалентным ароматическим группам, соответственно, включающим 5- и 6-членные моноциклические ароматические группы, содержащие от 0 до 4 гетероатомов, независимо выбранных из азота, кислорода и серы. Примеры моноциклических арильных групп включают, без ограничения ими, фенил, пирролил, фуранил, тиофенил, тиазолил, изотиазолил, имидазолил, триазолил, тетразолил, пиразолил, оксазолил, изоксазолил, пиридинил, пиразинил, пиридазинил, пиримидинил и тому подобное. Арильные и ариленовые группы также включают бициклические группы, трициклические группы и так далее, включающие конденсированные 5- и 6-членные кольца, описанные выше. Примеры многоциклических арильных групп включают, без ограничения ими, нафтил, бифенил, антраценил, пиренил, карбазолил, бензоксазолил, бензодиоксазолил, бензотиазолил, бензоимидазолил, бензотиофенил, хинолил, изохинолил, индолил, бензофуранил, пуринил, индолизинил и тому подобное. Эти арильные и ариленовые группы могут быть присоединены к родительской группе или к субстрату по любому кольцевому атому, пока такое присоединение не будет нарушать требования валентности. Также арильные и ариленовые группы могут включать один или более чем один заместитель, не являющийся водородом, пока такое замещение не будет нарушать требования валентности. Полезные заместители включают, без ограничения ими, алкил, алкенил, алкинил, галогеноалкил, галогеноалкенил, галогеноалкинил, циклоалкил, циклоалкенил, алкокси, циклоалкокси, алканоил, циклоалканоил, циклоалкеноил, алкоксикарбонил, циклоалкоксикарбонил и галогено, как определено выше, и гидрокси, меркапто, нитро, амино и алкиламино.
Гетероцикл и гетероциклил относятся к насыщенным, частично ненасыщенным или ненасыщенным моноциклическим или бициклическим кольцам, имеющим от 5 до 7, или от 7 до 11 кольцевых атомов соответственно. Эти группы включают кольцевые атомы, выбранные из атомов углерода и 1-4 гетероатомов, независимо представляющих собой азот, кислород или серу, и могут включать любую бициклическую группу, в которой любой из определенных выше моноциклических гетероциклов конденсированы с бензольным кольцом. Гетероатомы азота и серы возможно могут быть окислены. Гетероциклическое кольцо может быть присоединено к родительской группе или к субстрату по любому гетероатому или атому углерода, пока такое присоединение не будет нарушать требования валентности. Также любые из кольцевых атомов углерода или азота могут включать один или более чем один заместитель, не являющийся водородом, пока такое замещение не будет нарушать требования валентности. Полезные заместители включают, без ограничения ими, алкил, алкенил, алкинил, галогеноалкил, галогеноалкенил, галогеноалкинил, циклоалкил, циклоалкенил, алкокси, циклоалкокси, алканоил, циклоалканоил, циклоалкеноил, алкоксикарбонил, циклоалкоксикарбонил и галогено, как определено выше, и гидрокси, меркапто, нитро, амино и алкиламино.
Примеры гетероциклов включают, без ограничения ими, акридинил, азоцинил, бензимидазолил, бензофуранил, бензотиофуранил, бензотиофенил, бензоксазолил, бензотиазолил, бензотриазолил, бензотетразолил, бензизоксазолил, бензизотиазолил, бензимидазолинил, карбазолил, 4аН-карбазолил, карболинил, хроманил, хроменил, циннолинил, декагидрохинолинил, 2Н,6Н-1,5,2-дитиазинил, дигидрофуро[2,3-Ь]тетрагидрофуран, фуранил, фуразанил, имидазолидинил, имидазолинил, имидазолил, 1Ниндазолил, индоленил, индолинил, индолизинил, индолил, 3Н-индолил, изобензофуранил, изохроманил, изоиндазолил, изоиндолинил, изоиндолил, изохинолинил, изотиазолил, изоксазолил, морфолинил, нафтиридинил, октагидроизохинолинил, оксадиазолил, 1,2,3-оксадиазолил, 1,2,4-оксадиазолил, 1,2,5оксадиазолил, 1,3,4-оксадиазолил, оксазолидинил, оксазолил, оксазолидинил, пиримидинил, фенантридинил, фенантролинил, феназинил, фенотиазинил, феноксатиинил, феноксазинил, фталазинил, пиперазинил, пиперидинил, птеридинил, пуринил, пиранил, пиразинил, пиразолидинил, пиразолинил, пиразолил, пиридазинил, пиридооксазол, пиридоимидазол, пиридотиазол, пиридинил, пиридил, пиримидинил, пирролидинил, пирролинил, 2Н-пирролил, пирролил, хиназолинил, хинолинил, 4Н-хинолизинил, хиноксалинил, хинуклидинил, тетрагидрофуранил, тетрагидроизохинолинил, тетрагидрохинолинил, 6Н-1,2,5тиадиазинил, 1,2,3-тиадиазолил, 1,2,4-тиадиазолил, 1,2,5-тиадиазолил, 1,3,4-тиадиазолил, тиантренил, тиазолил, тиенил, тиенотиазолил, тиенооксазолил, тиеноимидазолил, тиофенил, триазинил, 1,2,3
- 7 015418 триазолил, 1,2,4-триазолил, 1,2,5-триазолил, 1,3,4-триазолил и ксантенил.
Гетероарил и гетероарилен относятся, соответственно, к моновалентным и дивалентным гетероциклам или гетероциклическим группам, как определено выше, которые являются ароматическими. Гетероарильные и гетероариленовые группы представляют собой подмножество арильных и ариленовых групп соответственно.
Арилалкил и гетероарилалкил относятся, соответственно, к группам арилалкил и гетероарилалкил, где арил, гетероарил и алкил являются такими, как определено выше. Примеры включают, без ограничения ими, бензил, флуоренилметил, имидазол-2-ил-метил и тому подобное.
Арилалканоил, гетероарилалканоил, арилалкеноил, гетероарилалкеноил, арилалкиноил и гетероарилалкиноил относятся, соответственно, к группам арилалканоил, гетероарилалканоил, арилалкеноил, гетероарилалкеноил, арилалкиноил и гетероарилалкиноил, где арил, гетероарил, алканоил, алкеноил и алкиноил являются такими, как определено выше. Примеры включают, без ограничения ими, бензоил, бензилкарбонил, флуореноил, флуоренметилкарбонил, имидазол-2-оил, имидазол-2-илметилкарбонил, фенилэтенкарбонил, 1-фенилэтенкарбонил, 1-фенилпропенкарбонил, 2фенилпропенкарбонил, 3-фенилпропенкарбонил, имидазол-2-илэтенкарбонил, 1-(имидазол-2ил)этенкарбонил, 1-(имидазол-2-ил)пропенкарбонил, 2-(имидазол-2-ил)пропенкарбонил, 3-(имидазол-2ил)пропенкарбонил, фенилэтинкарбонил, фенилпропинкарбонил, (имидазол-2-ил)этинкарбонил, (имидазол-2-ил)пропинкарбонил и тому подобное.
Арилалкокси и гетероарилалкокси относятся, соответственно, к группам арилалкокси и гетероарилалкокси, где арил, гетероарил и алкокси являются такими, как определено выше. Примеры включают, без ограничения ими, бензилокси, флуоренилметилокси, имидазол-2-илметокси и тому подобное.
Арилокси и гетероарилокси относятся, соответственно, к группам арил-О- и гетероарил-Ο-, где арил и гетероарил являются такими, как определено выше. Примеры включают, без ограничения ими, фенокси, имидазол-2-илокси и тому подобное.
Арилоксикарбонил, гетероарилоксикарбонил, арилалкоксикарбонил и гетероарилалкоксикарбонил относятся, соответственно, к группам арилокси-С(О)-, гетероарилокси-С(О)-, арилалкоксиС(О)- и гетероарилалкокси-С(О)-, где арилокси, гетероарилокси, арилалкокси и гетероарилалкокси являются такими, как определено выше. Примеры включают, без ограничения ими, феноксикарбонил, имидазол-2-илоксикарбонил, бензилоксикарбонил, флуоренилметилоксикарбонил, имидазол-2илметилоксикарбонил и тому подобное.
Уходящая группа относится к любой группе, которая покидает молекулу во время процесса фрагментации, включая реакции замещения, реакции элиминации и реакции присоединения-элиминации. Уходящие группы могут быть нуклеофугами, когда группа уходит с парой электронов, которые ранее служили связью между этой уходящей группой и молекулой, или могут быть электрофугами, когда группа уходит без пары электронов. Способность уходящей группы - нуклеофуга уходить зависит от силы образующего ее основания, причем наиболее сильные основания дают наиболее слабые уходящие группы. Типичные уходящие группы - нуклеофуги включают азот (например из солей диазония); сульфонаты, включая алкилсульфонаты (например мезилат), фторалкилсульфонаты (например трифлат, гексафлат, нонафлат и трезилат) и арилсульфонаты (например тозилат, брозилат, клозилат и нозилат). Другие включают карбонаты, галогенид-ионы, карбоксилатные анионы, фенолятные ионы и алкилаты. Некоторые более сильные основания, такие как ΝΗ2 - и ОН-, можно сделать более хорошими уходящими группами путем обработки кислотой. Типичные уходящие группы - электрофуги включают протон, СО2 и металлы.
Энантиомерный избыток или ее является характеристикой для данного образца, избытка одного энантиомера относительно рацемического образца хирального соединения и выражается в процентах. Энантиомерный избыток определяют как 100х (ег-1)/(ег+1), где ег представляет собой отношение энантиомера, присутствующего в большем количестве, к энантиомеру, присутствующему в меньшем количестве.
Диастереомерный избыток или д.и. является характеристикой для данного образца, избытка одного диастереомера относительно образца, содержащего равные количества диастереомеров, и выражается в процентах. Диастереомерный избыток определяют как 100х(бг-1)/(бг+1), где бг представляет собой отношение диастереомера, присутствующего в большем количестве, к диастереомеру, присутствующему в меньшем количестве.
Стереоселективный, энантиоселективный, диастереоселективный и их варианты относятся к данному способу (например гидролизу сложного эфира, гидрированию, гидроформилированию, π-аллилпалладиевому сочетанию, гидросилилированию, гидроцианированию, метатезису олефинов, гидроацилированию, изомеризации аллиламинов и так далее), при котором получают большее количество одного стереоизомера, энантиомера или диастереоизомера, чем другого соответственно.
Высокая степень стереоселективности, высокая степень энантиоселективности, высокая степень диастереоселективности и их варианты относятся к данному способу, при котором получают продукты, имеющие избыток одного стереоизомера, энантиомера или диастереоизомера, составляющий по
- 8 015418 меньшей мере приблизительно 90% от содержания продуктов. Для пары энантиомеров или диастереомеров высокая степень энантиоселективности или диастереоселективности будет соответствовать э.и. или д.и. по меньшей мере приблизительно 80%.
Стереоизомерно обогащенный, энантиомерно обогащенный, диастереомерно обогащенный и их варианты относятся, соответственно, к образцу соединения, который содержит большее количество одного стереоизомера, энантиомера или диастереомера, чем другого. Степень обогащения может быть измерена в % от общего продукта или, для пары энантиомеров или диастереомеров, в э.и. или д.и..
По существу чистый стереоизомер, по существу чистый энантиомер, по существу чистый диастереомер и их варианты относятся, соответственно, к образцу, содержащему стереоизомер, энантиомер или диастереомер, составляющий по меньшей мере приблизительно 95% образца. Для пары энантиомеров и диастереомеров по существу чистый энантиомер или диастереомер будет соответствовать образцам, имеющим э.и. или д.и. приблизительно 90% или выше.
Чистый стереоизомер, чистый энантиомер, чистый диастереомер и их варианты относятся, соответственно, к образцу, содержащему стереоизомер, энантиомер или диастереомер, составляющий по меньшей мере приблизительно 99,5% образца. Для пары энантиомеров и диастереомеров чистый энантиомер или чистый диастереомер будет соответствовать образцам, имеющим э.и. или д.и. приблизительно 99% или выше.
Противоположный энантиомер относится к молекуле, которая не является суперпозиционным зеркальным отображением сравнительной молекулы, которая может быть получена обращением всех стереогенных центров этой сравнительной молекулы. Например, если сравнительная молекула имеет абсолютную стереохимическую 8-конфигурацию, тогда противоположный энантиомер имеет абсолютную стереохимическую ^-конфигурацию. Также, если сравнительная молекула имеет абсолютную стереохимическую 8,8-конфигурацию, тогда противоположный энантиомер имеет стереохимическую В,Вконфигурацию и так далее.
Стереоизомеры определенного соединения относятся к противоположному энантиомеру соединения и к любым диастереоизомерам или геометрическим изомерам (Ζ/Е) этого соединения. Например, если определенное соединение имеет стереохимическую 8,В^-конфигурацию, его стереоизомеры будут включать его противоположный энантиомер, имеющий В,8^-конфигурацию, его диастереомеры, имеющие 8,8^-конфигурацию и Β,Β,Ζ-конфигурацию, и его геометрические изомеры, имеющие 8,В,Еконфигурацию, В,8,Е-конфигурацию, 8,8,Е-конфигурацию и В,В,Е-конфигурацию.
Показатель энантиоселективности или Е относится к отношению констант специфичности для каждого энантиомера соединения, подвергаемого химическому взаимодействию или превращению, и может быть рассчитан (для 8-энантиомера) из следующего выражения:
Е = = Η1-Ζ(1 + ^)1 = НФ
КЛ1КШ 1η[1-Ζ(1-^)] 1η[1-Ζ<1 + ^)]’ где К8 и КВ представляют собой константы скорости 1-го порядка для превращения 8- и Вэнантиомеров соответственно; К8М И КВМ представляют собой константы Михаэлиса для 8- и Вэнантиомеров соответственно; χ представляет собой показатель фракционного превращения субстрата; еер и се, представляют собой энантиомерный избыток продукта и субстрата (реагента) соответственно.
Липазная единица или ЛЕ относится к количеству фермента (в г), которое высвобождает 1 мкмоль титруемой масляной кислоты/мин при приведении в контакт с трибутирином и эмульгатором (аравийская камедь) при 30°С и рН 7.
Сольват относится к молекулярному комплексу, содержащему раскрытое или заявленное соединение и стехиометрическое или нестехиометрическое количество одной или более молекул растворителя (например ЕЮН).
Гидрат относится к растворителю, содержащему раскрытое или заявленное соединение и стехиометрическое или нестехиометрическое количество воды.
Фармацевтически приемлемые комплексы, соли, сольваты или гидраты относятся к комплексам, солям присоединения кислот или оснований, сольватам или гидратам заявленных и раскрытых соединений, которые, в пределах объема обоснованного медицинского суждения, являются подходящим для применения в контакте с тканями пациентов, без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергической реакции и тому подобного, соответствуют приемлемому соотношению польза/риск, и эффективным для их предполагаемого применения.
Предкатализатор или предшественник катализатора относится к соединению или набору соединений, которые превращаются в катализатор перед применением.
Лечение относится к изменению течения, облегчению, задержке развития или к предупреждению расстройства или состояния, к которому этот термин применяется, или к предупреждению одного или более симптомов такого расстройства или состояния.
Лечение относится также к акту лечения, как оно определено непосредственно выше.
В табл. 1 перечислены сокращения, используемые в данном описании.
- 9 015418
Таблица 1
Перечень сокращений
Сокращение Описание
Ас Ацетил
АСК ацетонитрил
ΑεΝΗ ацетиламино
волн водный
ВЕЗ Х#-бис(2-гидроксиэтил)-2-аминоэтансульфоновая кислота
В1С1КЕ Л'Л'-бпс(2-гидроксиэгш1)глнцш1
Вп бензил
Ви бутил
п-ВиЫ нормальный бутиллитий
ΒιμΝΒγ тетрабутиламмония бромид
треот-ВиКНг третичный бутиламин
трет-ВиОК третичный бутилат калия
ирет-ВиОМе третичный бутил-метиловый эфир
щрет-ВиОЫа третичный бутилат натрия
СВ/ бензилоксикарбонил
X фракционное превращение
СОЦ 1,5 -циклооктадиен
ОАВСО 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан
ови 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен
ОЕАО диэтилазодикарбоксилат
ΟΙΡΕΑ диизопропилэтиламин (основание Хюнига)
ΏΜΑΡ 4-диметиламинопиридин
ДМФА диметилформамид
ДМСО даметилсульфоксид
Е показатель энантиоселективности или отношение констант специфичности для каждою энантиомера соединения, подвергаемого химическому взаимодействию или превращению
э.и. (еер или ее5) энантиомерный избыток (продукта или реагента)
экв эквиваленты
ег энантиомерное соотношение
Е1 этил
Ε13Ν триэтиламин
ει2νη диэтиламин
ЕЮН этиловый спирт
ЕЮАс этилацетат
час, мин, сек» сут часы, минуты, секунды, сутки
НЕРЕ8 4-(2-гидроксиэтил)пиперазин-1 -этансульфоновая кислота
НОАс уксусная кислота
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
1АсОЕ1 этилйодацетат
ΙΡΑ изопропанол
Κί,Κ« константа скорости 1-го порядка для 5- или Я-энантиомера
Кум, Кдм константа Михаэлиса для 5- или Я -энантиомера
жх/мс жидкостная хроматография, масс-спектрометрия
ЬГ)А диизопропиламид лития
- 10 015418
ЕПТМОЯ гексаметилдисилазид лития
ЬТМР тетраметилпиперидин лития
ьи липазная единица
Ме метил
МеС12 метиленхлорид
(Л,/?)-Ме-1)иРНО8 (-)-1,2-бис((2й,5й)-2,5-диметилфосфолано)бензол
Ме1 метилиодид
МеОЫа метилат натрия
МеОН метиловый спирт
МЕ8 2-морфолиноэтансульфоновая кислота
МОР8 3-(А-морфолино)процансульфоновая кислота
Мра мегаПаскали
Мз мезил, или метилсулъфонил
МТВЕ метил-дгреи-бутиловый эфир
ΝΜΡ А-метилпирролидон
ОТГ трифлат (анион трифторметансулъфоновой кислоты)
РЬ фенил
РЬ3Р трифенилфосфин
РЬзАз трифенил арсин
ΡΙΡΕ8 пиперазин-1,4-бис(2-этансульфоновая кислота)
Ка№ никель Ренея
ΚΙ коэффициент преломления
КТ комнатная температура (приблизительно 20°С-25°С)
з/с молярное отношение субстрата к катализатору
зр ВИДЫ
ТАР8 А’[трис(гидроксиметил)метил]-3-аминопропансулъфоновая кислота
ТЕ8 Лг-[трис(гидроксиметил)метил]“2-амин0этансульфоновая кислота
ТГ трифторметансульфонил (трифлил)
ТФУ трифторуксусная кислота
ТГФ тетрагидрофуран
тех тонкослойная хроматография
ΤΜΕΟΛ ’-тетраметил-1,2-этилепдиамин
ΤΚΙΟΙΝΕ Я-[трис(гидроксиметил)метил]тлицин
Трис-буфер трис(гидроксиметил)аминометановый буфер
Тритон В бензилтриметиламмония гидроксид
ΤΚΙΖΜΑ® 2-амино-2-(гидроксяметил)-1,3-пропандиол
Т5 тозил, или ицрп-толуолсульфовил
пара-Т8А нора-толуолсульфоновая кислота
об ./об. объемный процент
масс./масс. массовый (масс.) процент
В некоторых из реакционных схем и примеров, приведенных ниже, определенные соединения могут быть получены с использованием защитных групп, которые предотвращают нежелательную химическую реакцию на реакционноспособных в иных обстоятельствах сайтах. Защитные группы могут также быть использованы для того, чтобы увеличить растворимость или иным образом модифицировать физические свойства соединения. Для обсуждения стратегий защитных групп, описания материалов и методов введения и удаления защитных групп и компиляции полезных защитных групп для общепринятых функциональных групп, включая амины, карбоновые кислоты, спирты, кетоны, альдегиды и тому подобное, смотри Т. Сгеепе аиб Р. 6. \Уи18 Ргсйсебпд бгоирк ίη Отдашс СйетШту (1999) и Р. Кос1еикк1 Рго1себус Сгоирк (2000), которые включены в данное описание ссылкой во всей их полноте для любых целей.
В дополнение, в некоторых из схем и примеров, представленных ниже, могут быть опущены под- 11 015418 робности обычных реакций, включая окисление, восстановление и другие, которые известны специалистам обычной квалификации в области органической химии. Подробности таких взаимодействий можно найти в ряде монографий, включая К1сйагб Ьагоск, Сотргейеимуе Огдаию Тгаикогтайоик (1999) и многотомную серию под редакцией М1сйае1 В. 8ιηί11ι и других, Сотреибшт ок Огдаию 8уи1йейс Ме1йоб§ (1974-2003). В общем случае, исходные вещества и реагенты могут быть получены из коммерческих источников или могут быть получены согласно литературным источникам.
В общем случае, химические трансформации, описанные в данном описании изобретения, могут быть осуществлены с использованием по существу стехиометрических количеств реагентов, хотя для некоторых реакций может быть полезно использование избытка одного или более реагентов. Кроме того, многие реакции, раскрытые в данном описании изобретения, включая энантиоселективный гидролиз рацемического диэфира (формула 4), подробно описанный ниже, могут быть проведены при приблизительно комнатной температуре (КТ), однако для отдельных реакциях может требоваться использование более высоких или более низких температур, в зависимости от кинетики, выходов реакции и тому подобного. Более того, для многих химических трансформаций может быть использован один или более чем один совместимый растворитель, который может оказывать влияние на скорость и выход реакции. В зависимости от природы реагентов такой один или более чем один растворитель может представлять собой полярный протонный растворитель, полярный апротонный растворитель, неполярный растворитель или некоторую комбинацию. Любые ссылки в данном описании на интервал концентраций, интервал температур, интервал рН, интервал загрузки катализаторов и так далее, независимо от того используется ли специально слово интервал или нет, включают указанные граничные значения.
В настоящем изобретении предложены способы получения оптически активных γ-аминокислот (формула 1), включая их фармацевтически приемлемые соли, сложные эфиры, амиды или пролекарства. Соединения формулы 1 включают заместители К1 и К2, которые определены выше. Полезные соединения формулы 1 таким образом включают соединения, в которых К1 представляет собой атом водорода, а К2 представляет собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или замещенный С3-12циклоалкил, или соединения, в которых К2 представляет собой атом водорода, а К1 представляет собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или замещенный С3-12циклоалкил. В частности, полезные соединения формулы 1 включают соединения, в которых К1 представляет собой атом водорода, а К2 представляет собой С1-6алкил или С3-7циклоалкил, или соединения, в которых К2 представляет собой атом водорода, а К1 представляет собой С1-6алкил или С3-7циклоалкил. Особенно полезные соединения формулы 1 включают соединения, в которых К1 представляет собой атом водорода, а К2 представляет собой С1-4алкил, такие как прегабалин (формула 9).
На фиг. 1 показан способ получения оптически активных γ-аминокислот (формула 1). Этот способ включает стадию приведения в контакт или объединения реакционной смеси, которая состоит из цианозамещенного диэфира (формула 4) и воды, с ферментом с получением смеси продукта, которая включает оптически активный моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3) и оптически активный диэфир (формула 5). Цианозамещенный диэфир (формула 4) имеет стереогенный центр, который обозначен звездочкой (*) и, как описано ниже, может быть получен в соответствии со схемой взаимодействий, показанной на фиг. 2. Перед приведением в контакт фермента цианозамещенный диэфир (формула 4) обычно содержит рацемическую (эквимолярную) смесь диэфира формулы 5 и его противоположного энантиомера. Заместители К1, К2 и К3 в формуле 3, формуле 4 и формуле 5 и заместитель К4 в формуле 4 и формуле 5 являются такими, как определено выше в отношении формулы 1. В общем случае и если не определено по-другому, когда конкретный идентификатор заместителя (К1, К2, К3 и так далее) определен в первый раз в связи с какой-либо формулой, такой же идентификатор заместителя, используемый в последующей формуле, будет иметь то же самое значение, как и в более ранней формуле.
Фермент (или биокатализатор) может представлять собой любой белок, который, несмотря на то, что он оказывает незначительное влияние на соединение формулы 5 или не оказывает такого влияния, будет катализировать гидролиз его противоположного энантиомера с получением моноэфира дикарбоновой кислоты (формулы 3). Полезные ферменты для энантиоселективного гидролиза соединения формулы 4 в соединения формулы 3 могут, таким образом, включать гидролазы, в том числе липазы, некоторые протеазы и другие энантиоселективные эстеразы. Такие ферменты могут быть получены из ряда природных источников, в том числе органов животных и микроорганизмов. См., например, табл. 2 в отношении неограничивающего перечня имеющихся в продаже гидролаз.
- 12 015418
Таблица 2. Имеющиеся в продаже гидролазы
Фермент Товарный знак
липаза свиной поджелудочной железы А1П1803
САЕ-А, лиофилизированная А1Гия 11
липаза СапсИЛг Нро1уПса А1Ш812
САЬ-В, лиофилизированная А1Шз13
липаза Оео1г!скит сапсИАит АЙЦ828
липаза РзеиАотопаз аего%1поза А1Ш850
липаза Азрег^Шиз т§ег Ашапо Ыразе А
липаза РзеиАотопаз серасга Ашапо Ыразе АН
липаза РзеиАотопаз Диогезсепз Атапо Ыразе АК
липаза Οαηάίάα ги^оза Атапо Ыразе ΑΥ
липаза ВЫгориз с1е1етаг Атапо Ыразе Ό
липаза КЫзориз огугае Атапо Ыразе Р
липаза РетсПИит сатетЬегШ Атапо Ыразе О
липаза Мисог ]ауатсиз Атапо Ыразе М
липаза РзеиАотопаз серасга Атапо Ыразе Р8
липаза РетсПИит годие/огА Атапо Ыразе К.
протеаза Азрег^Шиз зр. ВюСа1а1уйсз101
липаза РзеиАотопаз зр. ВюСа1а1уйсз103
липаза грибов ВюСаЫуйсз105
липаза микробная, лиофилизированная ВюСа1а1у11сз108
САЬ-В, лиофилизированная ВюСа1а1уйсз110
СапсНАа зр., лиофилизированная ВюСа1а1уйсз111
САЬ-А, лиофилизированная ВюСа1а1у11сз112
липаза Ткегтотусез зр. ВюСа1а1уйсз115
липаза А1саН%тез зр., лиофилизированная ВюСа1а1у11сз117
липаза Скготокасгепит урсозит АИмз 26
САЬ-В, Ь2 8о1 Сйпагуте Ь2 8о1
липаза СстсПАа иПИз Пикаб
липаза ВМгориз тхеиз 8щта 1.8
липопротеинлипаза РзеиАотопаз зр. 81дтаЬ13
липаза Ткегтотисез кти&позиз 8|§та Ь9 Ыро1азе
липаза Ткегтотисез 1апи^тозиз 8ί дта Ь10 Νονο871
липаза ВЫготисог т^екег 81§та Ьб Ра1а1азе
липаза РзеиАотопаз зресгез 8щта 1.14 Туре XIII
липаза проростков пшеницы 81§та Ы1
липаза Юпгориз аггкггиз 81§та Ь7 Туре XI
липаза 250 поджелудочной железы УаПеу КезеагсЬ V1
протеаза трипсин АкизЗЗ
протеаза химопапаин А11из38
протеаза бромелаин А11из40
- 13 015418
протеаза шуег А11из41
протеаза Азрег^Шиз огугае А1Ш842
протеаза РешсШнип зр. А11из43
протеаза Азрег^Шиз зр. А1Гиз45
протеаза ренин из желудка теленка 8фта Р24
протеаза субтилизин Карлсберга ΑΙίιιβΙΟ
протеаза ВасШиз 1еп1из А11из53
протеаза Азрег^Шиз п.’уег Ашапо АсИ Ргогеазе А
протеаза Вк1гориз ппеиз Атапо Лс1с1 Ргогеазе П
протеаза ВЫгориз пЫеиз Атапо КеуЛазе Р
протеаза КШгориз огугае Атапо Рерйпазе К
протеаза ВасШиз зиЬИНз Атапо Рго1еаГ11ег РОР
протеаза АзрегуШиз огугае Атапо РгоТеазе А
протеаза Азрег^Шиз огугае Атапо РгоТеазе М
протеаза ВасШиз зиЫШз Атапо РгоГеазе N
протеаза АзрегуШиз теПеиз Атапо Ргогеазе Р
протеаза В&слПиз $(еаго(кегпюрИИи8 А пит л РгоЧСЙЗС 8Сх
эстераза печени свиньи, лиофилизированная ВюСаГ СЫгатуте Е1
эстераза печени свиньи, лиофилизированная ВюСа! СЫгагуте Е2
протеазы ШгерЮтусез зр. В1оСа1а1уйс5 118
протеаза ТгШгасШит а1Ьит Р1ика Р6 РгсЛетазе К
протеаза бычьей поджелудочной железы 81§та Р18 а1рка сЬутоПурзт I
протеаза 8(гер1отусез &пзеиз 81§та Р16 Вас1епа1
протеаза бычьей поджелудочной железы 81£та Р21 Ве1а сЬутойурзт
протеаза С1оз1гйВит Ыз1о1уИсит 81цта Р13 СкаЛпраш
протеаза из бычьего кишечника 8фта Р17 Ешегорерйдазе
протеаза из свиного кишечника 8фта Р25 Епгегорсрйкаче
протеаза ВасШиз зр. 81§та Р8 Езрегазе
протеаза Азрег^Шиз огугае 8фчпа Р1 Иауоиггуте
протеаза ВасШиз ату1оИдие/асгепз 81§та 1’5 Иеий-азе
протеаза Санса рарауа 81§та Р12 Рарат
ВасШиз Шегторго(ео1уасиз гокко 5штаР10Рго1еазе
протеаза Ругососсиз /ипозгз 81§та Р14 Рго1еазе 8
- 14 015418 протеаза ВасШиз зр.
протеаза бычьей поджелудочной железы протеаза ВасШих ро1утуха протеаза ВасШиз Нскет/огтгх протеаза Азрег^Шиз χαίίοϊ протеаза Азрег^Шиз зсуае протеаза Азрег^Шиз огугае бактериальная протеаза ньюлаза (№\у1азе) ВМгориз зр. валидаза ЕР Сопс.
бромелаин Сопс.
ацилаза из Азрег^Шиз зр.
ацилаза свиной почки пенициллин О-ацилаза эстераза из Мисог теИче! эстераза СапАШа ги%оза эластаза свиной поджелудочной железы холестеролэстераза
81£та Р9 Заута.че
8щта Р19 Туре 1 (неочищ)
81§та Р7 Туре IX
Зщта Р6 Туре VIII
81§та РЗ Туре XIII
81§та Р4 Туре XIX
818та Р2 Туре XXIII
81§та Р11 Туре XXIV
81§та 15 Νβννίβδβ
Уа11еу05
УаНеуЮ
Атапо Ат1
81§та А-82 Асу!азе I
А1ШзО6
Ийка
А11из31
А11из35
ВюСа1а1уйсз
РЬЕ (эстераза свиной печени) - сульфат ВюСаЫуйсз 123 аммония эстераза печени кролика Зцрпа Е82 холестеролэстераза РзегШотопаз зр. 81§та Е84
Как показано в разделе Примеры, ферменты, полезные для энантиоселективного превращения цианозамещенного диэфира (формула 4 и формулы 12) в нужный оптически активный моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3 и формула 11) включают липазы. Особенно полезные липазы включают ферменты, получаемые из микроорганизмов Тйегшошусек 1апидто8И8, например доступные в Νονο-ΝοΓάίδΚ А/8 под товарным знаком Ь1РОЬА8Е® (СА8 №. 9001-62-1). Ферменты Ь1РОЬА8Е® получают путем глубинной ферментации микроорганизма АкрегдШик огу/ае, генетически модифицированного с помощью ДНК из Тйегшошусек 1апидшо8И8 Ό8Μ 4109, которая кодирует аминокислотную последовательность этой липазы. Ь1РОЬА8Е® 100Ь и ЫРОЬА8Е® 100Т доступны в виде жидкого раствора и гранулированного твердого вещества соответственно, причем каждая из них имеет номинальную активность 100 кЛЕ/г. Другие формы ЫРОЬА8Е® включают ЫРОЬА8Е® 50Ь, которая имеет половину активности ЫРОЬА8Е® 100Ь, и Ь1РО2УМЕ® 100Ь, которая имеет такую же активность, как и Ь1РОЬА8Е® 100Ь, но пищевое качество.
Различные методики скрининга могут быть использованы для идентификации подходящих ферментов. Например, большое количество имеющихся в продаже ферментов может быть отобрано с использованием методик высокопроизводительного скрининга, описанных ниже в разделе Примеры. Другие ферменты (или микробиологические источники ферментов) могут быть отобраны с использованием методик выделения с обогащением. Такие методики обычно включают использование сред, лимитированных по углероду или по азоту, дополненных субстратом обогащения, который может представлять собой рацемический субстрат (формула 4) или структурно подобное соединение. Потенциально полезные микроорганизмы выбирают для последующего исследования, основываясь на их способности расти в среде, содержащей субстрат обогащения. Эти микроорганизмы затем оценивают на их способность энантиоселективно катализировать гидролиз сложного эфира путем приведения в контакт суспензий микробных клеток с рацемическим субстратом и тестирования на присутствие нужного оптически активного моноэфира дикарбоновой кислоты (формула 3) с использованием аналитических способов, таких как хиральная высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), газожидкостная хроматография, жидкостная хроматография/масс-спектрометрия (ЖХ/МС) и тому подобное.
Как только микроорганизм, имеющий необходимую гидролитическую активность, выделен, может быть использована ферментная инженерия для улучшения свойств фермента, продуцируемого им. В качестве примера и без ограничения, ферментная инженерия может быть использована для увеличения выхода и энантиоселективности гидролиза сложного эфира, для расширения рабочих интервалов температуры и рН этого фермента и для улучшения устойчивости фермента к органическим растворителям. Полезные методики ферментной инженерии включают способы рационального конструирования, такие как сайт-направленный мутагенез, и методики ίη уйго-управляемой эволюции, которые используют успеш
- 15 015418 ные стадии случайного мутагенеза, экспрессии генов и высокопроизводительный скрининг для оптимизации желаемых свойств. См., например, К. М. Кое11ег & С.-Н. Аопд, Епхутсз Еог сйеш1са1 купФезщ, Ыа1иге 409:232-240 (11 1ап. 2001), и указанные там источники информации, полные описания которых включены в данное описание посредством ссылки.
Фермент может присутствовать в форме целых микробных клеток, пермеабилизованных микробных клеток, экстрактов микробных клеток, частично очищенных ферментов, очищенных ферментов и тому подобного. Фермент может содержать дисперсию частиц, имеющих средний размер частиц, исходя из объема, менее чем приблизительно 0,1 мм (тонкая дисперсия) или приблизительно 0,1 мм или больше (грубая дисперсия). Грубые дисперсии ферментов имеют потенциальные преимущества при обработке перед тонкими дисперсиями. Например, грубые частицы фермента могут быть использованы повторно в периодических процессах или в полунепрерывных либо непрерывных процессах и обычно могут быть отделены (например путем фильтрации) от других компонентов биопревращения легче, чем тонкие дисперсии ферментов.
Полезные грубые дисперсии ферментов включают поперечно-сшитые кристаллы ферментов (СЬЕСз) и поперечно-сшитые агломераты ферментов (СЬЕЛз), которые состоят главным образом из фермента. Другие грубые дисперсии могут включать ферменты, иммобилизованные на, или в, нерастворимой подложке. Полезные твердые подложки включают полимерные матрицы, состоящие из альгината кальция, полиакриламида, ЕИРЕКС1Т®, и других полимерных материалов, а также неорганические матрицы, такие как СЕЫТЕ®. Обобщенное описания СЬЕСз и других методик иммобилизации ферментов смотри в патенте США № 5618710, М. Α. Νανία & N. Ь. 81. С1ап. Обобщенное описание СЬЕАз, включая их получение и применение, см. в заявке на патент США № 2003/0149172, Ь. Сао & 1. ЕШпда с1 а1. Смотри также в А. М. Апбегзоп, ВюсаЕ ВюйапзЕогш, 16:181 (1998) и Р. Еорсх-8сггапо с1 а1., Вю1сс11по1. Ьей. 24:1379-83 (2002) обсуждение применимости СЬЕСз- и СЬЕАз-технологии к липазе. Полные описания вышеупомянутых источников информации включены в данное описание ссылкой для любых целей.
Реакционная смесь может содержать одну фазу или может содержать множество фаз (например двух- или трехфазная система). Так, например, энантиоселективный гидролиз, показанный на фиг. 1, может происходить в единственной водной фазе, которая содержит фермент, первоначально рацемический субстрат (формула 4), нежелательный оптически активный диэфир (формула 5) и нужный оптически активный моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3). Альтернативно, реакционная смесь может содержать многофазную систему, которая включает водную фазу в контакте с твердой фазой (например ферментом или продуктом), водную фазу в контакте с органической фазой, или водную фазу в контакте с органической фазой и твердой фазой. Например, энантиоселективный гидролиз может быть осуществлен в двухфазной системе, состоящей из твердой фазы, которая содержит фермент, и водной фазы, которая содержит первоначально рацемический субстрат, нежелательный оптически активный диэфир и нужный оптически активный моноэфир дикарбоновой кислоты.
Альтернативно, энантиоселективный гидролиз может быть осуществлен в трехфазной системе, состоящей из твердой фазы, которая содержит фермент, органической фазы, которая первоначально содержит рацемический субстрат (формула 4), и водной фазы, которая первоначально содержит небольшую фракцию рацемического субстрата. Поскольку нужный оптически активный моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3) имеет более низкий рКа, чем непрореагировавший оптически активный диэфир (формула 5) и, следовательно, обладает более высокой растворимостью в воде, органическая фаза в ходе реакции обогащается непрореагировавшим диэфиром, в то время как водная фаза обогащается нужным моноэфиром дикарбоновой кислоты.
Количества рацемического субстрата (формула 4) и биокатализатора, используемые в энантиоселективном гидролизе, среди прочего, будут зависеть от свойств конкретного циано-замещенного диэфира и фермента. В общем случае, однако, в данном взаимодействии может быть использован субстрат, имеющий первоначальную концентрацию от приблизительно 0,1 М до приблизительно 3,0 М, и во многих случаях, имеющий первоначальную концентрацию от приблизительно 1,5 М до приблизительно 3,0 М. Дополнительно, в данном взаимодействии может быть использован фермент, загружаемый в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 10%, и во многих случаях, загружаемый в количестве от приблизительно 3 до приблизительно 4% (об./об.).
Энантиоселективный гидролиз может быть осуществлен в широком интервале температур и значений рН. Например, взаимодействие может быть осуществлено при температуре от приблизительно 10°С до температуре приблизительно 50°С, но обычно его осуществляют при приблизительно КТ. Такие температуры в общем случае позволяют осуществить, по существу, полное превращение (например от приблизительно 42% до приблизительно 50%) рацемата (формула 4) в течение приемлемого количества времени (от приблизительно 2 ч до приблизительно 24 ч) без дезактивации фермента. Кроме того, энантиоселективный гидролиз может быть осуществлен при рН от приблизительно 5 до рН приблизительно 10, более типично при рН от приблизительно 6 до рН приблизительно 9, и часто при рН от приблизительно 6,5 до рН приблизительно 7,5.
В отсутствие контроля рН, значение рН реакционной смеси будет уменьшаться, по мере того как
- 16 015418 происходит гидролиз субстрата (формула 4) из-за образования моноэфира дикарбоновой кислоты (формула 3). Чтобы компенсировать это изменение, реакция гидролиза может проходить с внутренним контролем рН (то есть в присутствии подходящего буфера) или может проходить с внешним контролем рН посредством добавления основания. Подходящие буферы включают фосфат калия, фосфат натрия, ацетат натрия, ацетат аммония, ацетат кальция, ВЕ8, ΒΙί,ΊΝΕ. НЕРЕ8, МЕ8, МОР8, Р1РЕ8, ТАр8, ТЕ8, ΤΚΙΟΙΝΕ, Тпз, ΤΒΙΖΜΑ® или другие буферы, имеющие рКа от приблизительно 6 до рКа приблизительно 9. Концентрация буфера в общем случае варьируется в интервале от приблизительно 5 мМ до приблизительно 1 мМ, и обычно варьируется в интервале от приблизительно 50 мМ до приблизительно 200 мМ. Подходящие основания включают водные растворы, состоящие из КОН, ΝαΟΗ, ΝΗ4ΟΗ и так далее, имеющие концентрации в интервале от приблизительно 0,5 М до приблизительно 15 М, или более типично в интервале от приблизительно 5 М до приблизительно 10М. Также могут быть использованы другие неорганические добавки, такие как ацетат кальция.
После или во время ферментативного превращения рацемата (формула 4) нужный оптически активный моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3) выделяют из смеси продукта, используя стандартные методики. Например, в случае периодического процесса взаимодействия в единственной (водной) фазе, смесь продукта может быть экстрагирована один или более раз неполярным органическим растворителем, таким как гексан или гептан, в результате чего нужный моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 2) и непрореагировавший диэфир (формула 5) распределяются в водные и органические фазы соответственно. Альтернативно, в случае взаимодействия в многофазной системе с использованием водной и органической фаз, обогащенных нужным моноэфиром (формула 3) и нежелательным диэфиром (формула 5) соответственно, моноэфир и диэфир могут быть разделены по партиям после взаимодействия или могут быть разделены в полунепрерывном или непрерывном процессе в процессе энантиоселективного гидролиза.
Как показано на фиг. 1, непрореагировавший диэфир (формула 5) может быть выделен из органической фазы и рацемизирован с получением рацемического субстрата (формула 4). Полученный рацемат (формула 4) может быть повторно использован или объединен с непрореагировавшим рацемическим субстратом, который затем подвергают ферментативному превращению до соединения формулы 3, как описано выше. Повторное использование непрореагировавшего диэфира (формула 5) увеличивает общий выход энантиоселективного гидролиза выше 50%, благодаря чему повышается экономия вещества и снижаются издержки, связанные с устранением нежелательных энантиомеров.
Обработка диэфира (формула 5) основанием, достаточно сильным, чтобы отделить кислотный αпротон малонатной группировки, обычно приводит к инверсии стереогенного центра и образованию рацемического субстрата (формула 4). Полезные основания включают органические основания, такие как алкилаты (например этилат натрия), линейные алифатические амины и циклические амины и органические основания, такие как КОН, №1ОН, МН4ОН и тому подобное. Взаимодействие осуществляют в совместимом растворителе, включая полярные протонные растворители, такие как Е1ОН, или апротонные полярные растворители, такие как МТВЕ. Температуры взаимодействий выше КТ обычно повышают выход в данном способе рацемизации.
Как показано на фиг. 1, по существу, энантиомерно чистый моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3) можно превратить в оптически активную γ-аминокислоту (формула 1), используя по меньшей мере три разных способа. В одном способе моноэфир (формула 3) гидролизуют в присутствии кислотного катализатора или основного катализатора с получением оптически активной цианозамещенной дикарбоновой кислоты (формула 6) или соответствующей соли. Цианогруппировку полученной в результате дикарбоновой кислоты (или ее соли) восстанавливают с получением оптически активной γаминодикарбоновой кислоты (формула 7) или соответствующей соли, которую затем декарбоксилируют путем обработки кислотой, путем нагревания, или тем и другим, с получением нужной оптически активной γ-аминокислоты (формула 1). Цианогруппировка может быть восстановлена посредством взаимодействия с Н2 в присутствии каталитических количеств никеля Ренея, палладия, платины и тому подобного, или посредством взаимодействия с восстановителем, таким как Ь1А1Н4, ВН3-Ме28 и тому подобным. Полезные кислоты для реакций гидролиза и декарбоксилирования включают минеральные кислоты, такие как НС1О4, Н1, Н28О4, НВг, НС1 и тому подобное. Полезные основные катализаторы для реакции гидролиза включают различные гидроксиды и оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, включая Ь1ОН, №1ОН, КОН и тому подобное.
В другом способе моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3) подвергают восстановительной циклизации с образованием оптически активного циклического 3-карбоксипирролидин-2-она (формула 2), который затем обрабатывают кислотой с получением нужной энантиомерно обогащенной γаминокислоты (формула 1). Восстановительная циклизация может быть осуществлена путем взаимодействия моноэфира (формула 3) с Н2 в присутствии каталитических количеств никеля Ренея, палладия, платины и тому подобного. Одна или более чем одна кислота может быть использована для гидролиза и декарбоксилирования получающейся в результате лактамной кислоты (формула 2), включая минеральные кислоты, такие как НС1О4, Н1, Н28О4, НВг и НС1, и органические кислоты, такие как НОАс, ТФУ, пара
- 17 015418
Т8А и тому подобное. Концентрация кислот может варьироваться в интервале от приблизительно 1 н. до приблизительно 12 н., и количество кислот может варьироваться в интервале от приблизительно 1 до приблизительно 7 экв. Реакции гидролиза и декарбоксилирования могут быть осуществлены при температуре от приблизительно КТ или выше, или при температуре от приблизительно 60°С или выше, или при температуре в интервале от приблизительно 60 до приблизительно 130°С.
В третьем способе сложноэфирную группировку моноэфира дикарбоновой кислоты (формула 3) сначала гидролизуют с получением цианозамещенной дикарбоновой кислоты (формула 6 или ее соли), как описано выше. Полученную в результате дикарбоновую кислоту (или ее соль) затем декарбоксилируют с получением оптически активной цианозамещенной карбоновой кислоты или ее соли (формула 8, в которой К5 представляет собой атом водорода, хотя К5 может также представлять собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или арил-С1-6алкил, как отмечено выше). Могут быть использованы те же самые условия, которые используются для декарбоксилирования лактамной кислоты (формула 2) или γ-аминодикарбоновой кислоты (формула 7).
Вместо первого гидролиза сложноэфирной группировки, моноэфир дикарбоновой кислоты (формула 3) может быть сначала декарбоксилирован непосредственно до цианозамещенного моноэфира (формула 8) путем нагревания водного раствора моноэфира дикарбоновой кислоты (в виде соли) до температуры от приблизительно 50°С до температуры дефлегмации. Могут быть использованы также условия Крапчо (ДМСО/ЫаС1/вода). В любом случае, цианогруппировку соединения формулы 8 затем восстанавливают с получением оптически активной 7-аминокислоты (формула 1). В дополнение к никелю Ренея ряд других катализаторов может быть использован для восстановления цианогруппировки соединений формулы 3, 6 и 8. Они включают, без ограничения ими, гетерогенные катализаторы, содержащие от приблизительно 0,1% до приблизительно 20% и, более типично, от приблизительно 1 до приблизительно 5 мас.% переходных металлов, таких как N1, Рб, Р1. КН. Ке, Ки и 1г, включая их оксиды и комбинации, которые обычно наносят на подложку из различных материалов, включая А12О3, С, СаСО3, 8гСО3, Ва8О4, МдО, 81О2, Т1О2, ΖγΘ2 и тому подобное. Многие из этих металлов, включая Р!, могут содержать добавку амина, сульфида или еще одного металла, такого как РЬ, Си и Ζπ. Полезные катализаторы, таким образом, включают палладиевые катализаторы, такие как Рб/С, Рб/8гССЬ, Рб/А12О3, Рб/МдО, Рб/СаСО3, Рб/Ва8О4, РбО, черный Рб, РбС12 и тому подобные, содержащие от приблизительно 1 до приблизительно 5 мас.% Рб. Другие полезные катализаторы включают КН/С, Ки/С, Ке/С, РЮ2, КН/С, КиО2 и тому подобное.
Каталитическое восстановление цианогруппировки обычно осуществляют в присутствии одного или более полярных растворителей, включая, без ограничения ими, воду, спирты, простые эфиры, сложные эфиры и кислоты, такие как МеОН, ЕЮН, 1РА, ТГФ, Е(Лс и НОАс. Это взаимодействие может быть осуществлено при температурах в интервале от приблизительно 5 до приблизительно 100°С, хотя взаимодействия при КТ являются более общепринятыми. В общем случае, отношение субстрата к катализатору может варьироваться в интервале от приблизительно 1:1 до приблизительно 1000:1, по массе, и давление Н2 может варьироваться в интервале от приблизительно атмосферного давления, т.е. избыточного давления 0 фунт/кв. дюйм, до избыточного давления приблизительно 1500 фунт/дюйм2 (10,34 МПа). Более типично, отношения субстрата к катализатору варьируются в интервале от приблизительно 4:1 до приблизительно 20:1, и давление Н2 варьируется в интервале от приблизительно 25 фунт/дюйм2 (172,4 кПа) до приблизительно 150 фунт/дюйм2 (1034 КПа).
Все предыдущие способы могут быть использованы для превращения, по существу, энантиомерно чистого моноэфира (формула 3) в оптически активную γ-аминокислоту (формула 1), но каждый может иметь определенные преимущества перед другими. Например, после кислотной обработки в способе с использованием восстановительной циклизации, лактамная кислота (формула 2) может быть выделена и очищена путем экстрагирования ее в органический растворитель, в то время как циано-замещенная дикарбоновая кислота (формула 6) может быть более сложной для выделения ввиду ее сравнительно более высокой растворимости в воде. Выделение лактамной кислоты (формула 2) снижает остаток водорастворимых примесей в конечной смеси продукта и обеспечивает более высокую концентрацию реагента (например от приблизительно 1 до приблизительно 2 М) во время гидролиза и декарбоксилирования, благодаря чему увеличивается производительность способа. Кроме того, непосредственное декарбоксилирование путем нагревания водного раствора моноэфира дикарбоновой кислоты (формула 3) дает цианомоноэфир (формула 8) с высокой энантиомерной чистотой. Это соединение может быть выделено из реакционной среды путем экстракции в органический растворитель или путем прямого разделения фаз, обеспечивающими эффективное удаление неорганических примесей с помощью водной фазы. Двумя преимуществами этого подхода являются высокая производительность взаимодействия и исключение сильно кислотных условий.
На фиг. 2 показан способ получения цианозамещенных диэфиров (формула 4), которые могут служить в качестве субстратов для ферментативного энантиоселективного гидролиза, показанного на фиг. 1. Способ включает перекрестную альдольную конденсацию, которая включает взаимодействие асимметрического кетона или альдегида (формула 17) с диэфиром малоновой кислоты (формула 18) в присутствии каталитических количеств основания с получением диэфира α,β-ненасыщенной малоновой кислоты
- 18 015418 (формула 19), в которой Я1, Я2, Я3 и Я4 являются такими, как определено выше в связи с формулой 1. Этот тип реакции перекрестной альдольной конденсации известен как конденсация Кновенагеля, которая описана в ряде литературных обзоров. Смотри, например, В. К. ^11к, Те1гаке4гоп 53:7097-7100 (1997) и цитированные там источники информации, полные описания которых включены в данное описание ссылкой для любых целей.
В общем случае может быть использовано любое основание, способное образовывать енолят-ион из диэфира малоновой кислоты (формула 18), включая вторичные амины, такие как ди-н-пропиламин, диизопропиламин, пирролидин и другие, и их соли. Это взаимодействие может включать карбоновую кислоту, такую как НОАс, для нейтрализации продукта и для сведения к минимуму енолизации асимметрического кетона или альдегида (формула 17). Во взаимодействиях, включающих асимметрические кетоны, для облегчения взаимодействия могут также быть использованы кислоты Льюиса, такие как тетрахлорид титана, хлорид цинка, ацетат цинка и тому подобное. Это взаимодействие обычно протекает в углеводородном растворителе в условиях кипячения с обратным холодильником. Полезные растворители включают гексан, гептан, циклогексан, толуол, метил-трет-бутиловый эфир и тому подобное, с азеотропным удалением воды.
На следующей стадии источник цианида, такой как Ηί'Ν. цианогидрин ацетона, цианид щелочного металла (№С^ КСN и другие) или цианид щелочно-земельного металла (цианид магния и другие), подвергают коньюгатному присоединению по β-углероду диэфира α,β-ненасыщенной малоновой кислоты (формула 19). Эту реакцию обычно осуществляют в одном или более полярных протонных растворителях, включая Е1ОН, МеОН, н-пропанол, изопропанол, или полярных апротонных растворителях, таких как ДМСО и тому подобное. Последующая кислотная обработка дает цианозамещенный диэфир (формула 4). Применение способа, изображенного на фиг. 2, с получением предшественника прегабалина (формула 12), см. в патенте США № 5637767, Сго1е е1 а1., который включен в данное описание ссылкой во всей его полноте и для любых целей.
Нужные (8)- или (Я)-энантиомеры любых из соединений, раскрытых в данном описании, могут быть дополнительно обогащены посредством классического разделения, хиральной хроматографии или перекристаллизации. Например, оптически активные γ-аминокислоты (формула 1), в частности прегабалин (формула 9), могут быть подвергнуты взаимодействию с энантиомерно чистым соединением (например кислотой или основанием) с получением пары диастереоизомеров, каждый из которых состоит из индивидуального энантиомера, которые разделяют посредством фракционной перекристаллизации или хроматографии. Нужный энантиомер затем регенерируют из соответствующего диастереоизомера. Дополнительно, нужный энантиомер часто может быть дополнительно обогащен путем перекристаллизации в подходящем растворителе, когда он имеется в достаточном количестве (например обычно не менее чем приблизительно 85% э.и., и в некоторых случаях не менее чем приблизительно 90% э.и.).
Как изложено в данном описании, многие из раскрытых соединений имеют стереоизомеры. Некоторые из этих соединений могут существовать в виде индивидуальных энантиомеров (энантиомерно чистые соединения) или смесей энантиомеров (обогащенных и рацемических образцов), что зависит от относительного избытка одного энантиомера над другим в образце, могут проявлять оптическую активность. Такие стереоизомеры, которые не являются зеркальными отображениями при наложении друг на друга, имеют стереогенную ось или один или более чем один стереогенный центр (то есть хиральность). Другие раскрытые соединения могут быть стереоизомерами, которые не являются зеркальными отображениями. Такие стереоизомеры, которые известны как диастереоизомеры, могут быть хиральными или ахиральными (не содержат стереогенных центров). Они включают молекулы, содержащие алкенильную или циклическую группу, так что возможными являются цис/транс- (или Ζ/Е-)стереоизомеры, или молекулы, содержащие два или более чем два стереогенных центра, в которых инверсия единственного стереогенного центра образует соответствующий диастереоизомер. Если не указано или не очевидно другое (например при использования изображения стереосвязей, указателя стереоцентра и так далее), объем настоящего изобретения в общем случае включает указанное соединение и его стереоизомеры, независимо от того, является ли каждый из них чистым (например энантиомерно чистым) или они являются смесями (например энантиомерно обогащенными или рацемическими).
Некоторые из соединений могут также содержать кето- или оксимную группу, так что может иметь место таутомерия. В таких случаях настоящее изобретение в общем случае включает таутомерные формы, независимо от того, является ли каждая из них чистой или они являются смесями.
Многие из соединений, описанных в данном описании, включая соединения, представленные формулой 1 и 9, способны к образованию фармацевтически приемлемых солей. Эти соли включают, без ограничения ими, соли присоединения кислот (в том числе дикислот) и соли основания. Фармацевтически приемлемые соли присоединения кислот включают нетоксичные соли, получаемые из органических кислот, таких как соляная, азотная, фосфорная, серная, бромисто-водородная, иодисто-водородная, фтористо-водородная, фосфористая и тому подобное, а также нетоксичные соли, получаемые из органических кислот, таких как алифатические моно- и дикарбоновые кислоты, фенилзамешенные алкановые кислоты, гидроксиалкановые кислоты, алкендионовые кислоты, ароматические кислоты, алифатические и арома
- 19 015418 тические сульфоновые кислоты и так далее. Такие соли, таким образом, включают сульфат, пиросульфат, бисульфат, сульфит, бисульфит, нитрат, фосфат, моногидрофосфат, дигидрофосфат, метафосфат, пирофосфат, хлорид, бромид, иодид, ацетат, трифторацетат, пропионат, каприлат, изобутират, оксалат, малонат, сукцинат, суберат, себакат, фумарат, малеат, манделат, бензоат, хлорбензоат, метилбензоат, динитробензоат, фталат, бензолсульфонат, толуолсульфонат, фенилацетат, цитрат, лактат, малат, тартрат, метансульфонат и тому подобное.
Фармацевтически приемлемые соли основания включают нетоксичные соли, получаемые из оснований, включая катионы металлов, такие как катион щелочного или щелочно-земельного металла, а также амины. Примеры подходящих катионов металла включают, без ограничения ими, катионы натрия (№'). катионы калия (К+), катионы магния (Мд2'), катионы кальция (Са2+) и тому подобное. Примеры подходящих аминов включают, без ограничения ими, Ν,Ν'-дибензилэтилендиамин, хлорпрокаин, холин, диэтаноламин, дициклогексиламин, этилендиамин, Ν-метилглюкамин, прокаин и трет-бутиламин. Обсуждение полезных солей присоединения кислот и оснований см. в 8. М. Вегде с1 а1., РкаттасеиГ1са1 8а1Гк, 66 б. оГ Ркагт. 8с1, 1-19 (1977); см. также 8ГаЫ апб \Уетш1к НаибЬоок оГ РкагтасеиГ1са1 8а1Гк. Рторегйек, 8е1есбои, апб Ике (2002).
Фармацевтически приемлемую соль присоединения кислоты (или соль основания) можно получать путем приведения в контакт свободного основания (или свободной кислоты) или цвиттер-иона соединения с достаточным количеством нужной кислоты (или основания) с образованием нетоксичной соли. Если соль осаждается из раствора, ее можно выделить путем фильтрации, иначе соль может быть выделена путем выпаривания растворителя. Свободное основание (или свободную кислоту) можно также регенерировать путем приведения в контакт соли присоединения кислоты с основанием (или соли основания с кислотой). Хотя некоторые физические свойства свободного основания (или свободной кислоты) и его соответствующей соли присоединения кислоты (или соли основания) могут отличаться (например растворимость, кристаллическая структура, гигроскопичность и так далее), свободное основание соединения и соль присоединения кислоты (или его свободная кислота и соль основания) являются в остальном такими же для целей этого описания.
Раскрытые и заявленные соединения могут существовать как в несольватированных, так и в сольватированных формах, а также в виде других типов комплексов помимо солей. Полезные комплексы включают клатраты или комплексы включения соединение-хозяин, где эти соединение и хозяин присутствуют в стехиометрических или нестехиометрических количествах. Полезные комплексы могут также содержать два или более органических, неорганических, или органических и неорганических компонента в стехиометрических или нестехиометрических количествах. Полученные в результате комплексы могут быть ионизированными, частично ионизированными или неионизированными. Обзор таких комплексов см. в б. К. На1еЬ11аи, б. Ркагт. 8с1. 64(8):1269-88 (1975). Фармацевтически приемлемые сольваты также включают гидраты и сольваты, в которых кристаллизационный растворитель может быть замещен изотопами, например Э2О, б6-ацетон, б6-ДМСО и так далее. В общем случае, для целей данного описания, ссылки на несольватированную форму соединения также включают соответствующую сольватированную или гидратированную форму этого соединения.
Раскрытые соединения также включают все фармацевтически приемлемые изотопные варианты, в которых по меньшей мере один атом заменен атомом, имеющим тот же самый атомный номер, но атомную массу, отличную от атомной массы, обычно обнаруживаемой в природе. Примеры изотопов, подходящих для включения в раскрытые соединения, включают, без ограничения ими, изотопы водорода, такие как 2Н и 3Н; изотопы углерода, такие как 13С и 14С; изотопы азота, такие как 15Ν; изотопы кислорода, такие как 17О и 18О; изотопы фосфора, такие как 31Р и 32Р; изотопы серы, такие как 358; изотопы фтора, такие как 18Е; и изотопы хлора, такие как 36С1. Применение изотопных вариантов (например дейтерия 2Н) может иметь некоторые терапевтические преимущества, вытекающие из большей метаболической стабильности, например увеличенный период полувыведения ίη убуо или сниженные требования в отношении дозировки. Дополнительно, некоторые изотопные варианты раскрытых соединений могут включать радиоактивные изотопы (например тритий 3Н, или 14С), которые могут быть полезны в исследованиях распределения лекарственного средства и/или субстрата в тканях.
Примеры
Следующие примеры предназначены для иллюстрации, не являются ограничивающими и представляют собой конкретные воплощения настоящего изобретения.
Общие материалы и методы
Скрининг ферментов осуществляли, используя 96-луночный планшет, как описано в Ό. УахЬеск е1 а1., 8уиГк. СаГа1. 345:524-32 (2003), полное описание которой включено ссылкой для любых целей. Все ферменты, используемые в планшете для скрининга (см. табл. 2), были получены от коммерческих поставщиков ферментов, включая Атаио Щадоуа, .Гараи), Воске (Ваке1, 8те1Г2ет1аиб), №уо №гбкк (Вадкуаетб, Оептатк), А1Гик Вю1од1ек 1ис. (СатЬпбде, МА), ВюсаГа1убск (Ракабеиа, СА), ТоуоЬо (Окака, .Гараи), 81дта-А1бг1ск (8ΐ. Ьошк, МО) и Е1ика (Вискк, 8\\'Цхег1апб). Реакции скрининга осуществляли в ЕррепбогГ Ткегтот1хег-В (У\УВ). В последующих крупномасштабных ферментативных разделениях использовали ЬГРОЕА8Е® 100Ь и ЬГРОЕА8Е® 100Т, имеющиеся у \о\о ХогбМ А/8 (СА8 № 9001-62-1).
- 20 015418
Ядерный магнитный резонанс
Спектры 'Н-ЯМР при 300 МГц и 13С-ЯМР при 75 МГц получали на спектрометре ВКиКЕК 300 υΐ1га8Ые1б™, оборудованном 5-мм автоматически переключаемым датчиком РНЦ^. Спектры обычно регистрировали при температуре, близкой к КТ, и использовали стандартные методики автоблокировки, авторегулировки и автоусиления. Образцы обычно пропускали при 20 Гц для Ш-экспериментов. Спектры !Н-ЯМР получали, используя импульсы под наклоном угла 30°, 1,0-секундный период рециркуляции и 16 сканирований с разрешением 0,25 Гц/точку. Охват данных составлял обычно 8000 Гц, от +18 до -2 м.д. (стандарт ТМС при 0 миллионных долей (м.д.)), и измерение осуществляли с 0,3 Гц уширением линии. Обычное время сбора данных составляло 5-10 с. Стандартные спектры 13С-ЯМР получали, используя импульсы под наклоном угла 30°, 2,0-секундный период рециркуляции и 2048 сканирований с разрешением 1 Гц/точку. Широта спектра составляла обычно 25 КГц от +235 до -15 м.д. (стандарт ТМС при 0 м.д.). Непрерывно применяли расщепление протона и 1 Гц уширение линии во время измерения. Обычное время сбора данных составляло 102 мин.
Масс-спектрометрия
Масс-спектрометрию осуществляли на НЕАЬЕТТ РЛСКАВЭ 1100Μ8Ό, используя программное обеспечение НР СНетЧаЕоп Р1и§. Жидкостную хроматографию (ЖХ) осуществляли на системе Адйеп! 1100 диа1егпагу ЬС с жидкостным манипулятором Адйеп! в качестве пробоотборника. Данные получали при ионизации электрораспылением, используя ΛΕΝ/воду (содержащую 0,1% муравьиной кислоты) в качестве растворителя (от 10% САN до 90%, 7 мин). Температура образца составляла 350°С, источника 150°С. Коронный разряд составлял 3000 В для положительного иона и 3000 В для отрицательного иона.
Высокоэффективная жидкостная хроматография
Высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) осуществляли на аппаратуре серии 1100 Α6ΙΕΕΝΤ ТЕСΗNО^ОСIЕ8. оборудованной автоматическим пробоотборником Адйеп! 220 НРЬС, четверным насосом и УФ-детектором. ЖХ контролировали компьютерно, используя программное обеспечение НР Сйетйайоп Р1и§. Хиральную ВЭЖХ на нормальной фазе осуществляли, используя колонки для хиральной ВЭЖХ, полученные от СЫга1 Тес11по1още5 (Ех1оп. РА) и Рйепотепех (Тоггапсе, СА).
Газовая хроматография
Газовую хроматографию (ГХ) осуществляли в системе Адйей 6890Ν пеЕгогк ОС 110 В, оборудованной ΕΙΌ-детектором с электрометром, капиллярным инжектором 7683 8епе5 8р1й/8р1й1е88, релейной платой, контролирующей четыре внешних события, и встроенным принтером/самописцем. Энантиомерный избыток диэфира (формула 13, К3 =К4 =Εΐ) и моноэфира (формула 11, К3 =Εΐ) получали, используя колонку СНГКАЕЭЕХ О-ТА (30 м х 0,25 мм) с газом-носителем гелием и при 135°С. В таких условиях моноэфир разлагался с получением этилового эфира (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты, и э.и. определяли исходя из продукта разложения. Колонки для хиральной ГХ, используемые в анализе, получали от А§1ес, 1пс. (АЫррапу, N1).
Пример 1. Скрининг ферментов посредством ферментативного гидролиза этилового эфира (К/8)-3циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 20) с получением (38)-3-циано-2этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 21)
Скрининг ферментов осуществляли, используя набор для скрининга, состоящий из индивидуальных ферментов, помещенных в отдельные лунки 96-луночного планшета, который готовили заранее в соответствии со способом, описанным в Ό. УахЬеск е1 а1., 8уп111. Са1а1. 345:524-32 (2003). Каждая из лунок имела свободный объем 0,3 мл (планшет с неглубокими лунками). Одна лунка 96-луночного планшета содержала только фосфатный буфер (10 мкл, 0,1 М, рН 7,2), другая лунка содержала только ΑСN (10 мкл), и каждая из оставшихся лунок содержала один из 94 ферментов, перечисленных в табл.2 (10 мкл, 100 мг/мл). Перед использованием набор для скрининга извлекали из места хранения при -80°С, и ферменты оставляли размораживаться при КТ в течение приблизительно 5 мин. Фосфатно-калиевый буфер (85 мкл, 0,1 М, рН 7,2) распределяли в каждую из лунок, используя многоканальную пипетку. Затем к каждой лунке добавляли концентрированный субстрат (формула 20, 5 мкл) с помощью многоканальной пипетки, и эти 96 реакционные смеси инкубировали при 30°С и 750 об/мин. Реакции гасили и образцы отбирали через 24 ч путем переноса каждой из этих реакционных смесей в отдельные лунки второго 96луночного планшета. Каждая из лунок имела свободный объем 2 мл (планшет с глубокими лунками) и содержала ЕЮАс (1 мл) и НС1 (1 н., 100 мкл). Компоненты каждой лунки смешивали путем отсасывания содержимого лунки пипеткой. Второй планшет центрифугировали и 100 мкл органического супернатанта переносили из каждой лунки в отдельные лунки третьего 96-луночного планшета (плоского планшета). Лунки третьего планшета затем герметично закрывали, используя проницаемое матовое покрытие.
- 21 015418
Как только лунки были герметично закрыты, третий планшет переносили в ГХ-систему для определения оптической чистоты (э.и.).
В табл. 3 приведены фермент, товарный знак, поставщик и значение Е для некоторых ферментов, которые были подвергнуты скринингу. Для данного фермента значение Е можно интерпретировать как относительную реакционную способность пары энантиомеров (субстратов). Значения Е, приведенные в табл.3, рассчитывали на основании данных ВЭЖХ (фракционная конверсия, χ, и э.и.), используя компьютерную программу под названием Ее2, доступную от ишуегейу ок Сгах. В общем случае, ферменты, обладающие 8-селективностью и значением Е приблизительно 35 или выше, подходят для крупномасштабного производства.
Таблица 3. Результаты скрининговых взаимодействий примера 1
Фермент Товарный знак Поставщик Значение Е
5-селективный
липаза Ткегтотусез 1апи§то$из 1лро1аае Хох'охутея >200
липаза КМгориз 4е1етаг Ыразе О Ат апо >200
липаза Юпгориз туеиз Ь-9406 818та 66
эстераза КЫготисог тгекег 46059 Р1ика 52
липаза Рзеийотопаз зр. 103 В1оса1а1уйсй 51
липаза КЫготисог пнеке! Ра1а1азе 20000 ЬТоуогутез 41
липаза КЫгориз огугае ТАР 15 Атапо 35
липаза -А СапсНс1а атагсИса САЬ-А КГоуогутеа 5
липаза -В СапсШа атагсИса САЬ-В, Νονοζνπιεϊ 3
СЫгагуте Ь-2
Минимально 5-селективный
эстераза печени свиньи РБЕ-А8 Вюса1а1уНсз <2
энтеропептидаза 81§та <2
ацилаза свиной почки 81§та <2
холестеролэстераза Вюса1а1уйс8 <2
7?-селективный
протеаза 81гер(отусез %пзеиз 81§та 20
протеаза 81гер(отусез зр. 118 В1оса1а1у11с8 11
Пример 2. Ферментативное разделение этилового эфира (К/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 20) с получением калиевой соли (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 23) и этилового эфира (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 22)
В реактор (392 л), оборудованный верхней мешалкой, загружали фосфатно-калиевый буфер (292,2 л, 10 мМ, рН 8,0) и Е1РОЬЛ8Е® 100Ь, 1уре ЕХ (3,9 л). Эту смесь перемешивали при 800 об/мин в течение 1 мин и добавляли КОН (2 М), чтобы довести рН до 8,0. Добавляли этиловый эфир (К/8)-3-циано-2этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 20, 100 кг), и полученную смесь растирали с водным ЫаОН (50%) во время гидролиза для поддержания рН на уровне 8,0. Ход реакции контролировали посредством ВЭЖХ (колонка С18, 4,6 ммх150 мм, детекция при 200 нм). После достижения приблизительно 40-45%-ного превращения (например через приблизительно 24 ч) эту реакционную смесь переносили на разделительную воронку. Водную смесь экстрагировали гептаном (205 л). Добавляли ЕЮН (абсолютный) (вплоть до приблизительно 5% об./об.) для разрушения образовавшейся легкой эмульсии и водный и органический слои разделяли. Стадию экстракции повторяли дважды, и водный слой, содержащий калиевую соль (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 23), можно было дополнительно концентрировать в вакууме (например до 25-50% от его первоначального объема). Органические слои, содержащие этиловый эфир (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 22), объединяли, сушили и концентрировали. Полученный в результате диэтиловый эфир затем рацемизировали в соответствии с примером 6. МС т/ζ [М+Н]+227.
1Н ЯМР (300 МГц, О2О): δ 2,35 (άά, 6Н), 2,70 (ΐ, 3Н), 2,85 (т, 1Н), 2,99 (т, 1Н), 3,25 (т, 1Н), 4,75 (т,
- 22 015418
1Н), 5,60 (Φ 2Н).
13С ЯМР (75 м.д., О2О): δ 172,19, 171,48, 122,85, 62,70, 59,49, 40,59, 31,83, 27,91, 23,94, 21,74, 14,77.
Пример 3. Ферментативное разделение этилового эфира (К/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 20) с получением калиевой соли (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 23) и этилового эфира (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 22)
В реактор (3,92 л), оборудованный верхней мешалкой, загружали кальций-ацетатный буфер (1,47 л, 100 мМ, рН 7,0) и этиловый эфир (К/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 20, 1 кг). Эту смесь перемешивали при 1100 об/мин в течение 5 мин и добавляли КОН (5 М) для доведения рН до 7,0. Добавляли Ь1РОЬА8Е® 100Ь, 1уре ЕХ (75 мл) и полученную смесь растирали с КОН (5 М) во время гидролиза для поддержания рН на уровне 7,0. Ход реакции контролировали посредством ВЭЖХ (колонка С18, 4,6 ммх150 мм, детекция при 200 нм). После достижения приблизительно 42-45%ного превращения (например через приблизительно 20-25 ч), реакционную смесь переносили на разделительную воронку. Водную смесь экстрагировали гексаном (100% об./об.). Добавляли Е1ОН (абсолютный) (вплоть до приблизительно 5% об./об.) для разрушения образовавшейся легкой эмульсии, и водный и органический слои разделяли. Стадию экстракции повторяли дважды с получением водного слоя, содержащего калиевую соль (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 23), которая может быть использована в следующих превращениях без выделения. Органические слои, содержащие этиловый эфир (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 22), объединяли, сушили и концентрировали. Полученный в результате диэтиловый эфир затем рацемизировали в соответствии с примером 6.
Пример 4. Получение (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновой кислоты (формула 10) из калиевой соли (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 23)
В сосуд загружали водный раствор, содержащий калиевую соль (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 23, 411 л, из примера 2). К этой смеси добавляли никель Ренея (50%ный водный раствор, 8щта-А1бпс11) и в этот сосуд вводили газообразный водород в течение 20-часового промежутка времени для поддержания избыточного давления 50 фунт/дюйм2 (344,74 кПа) в свободном пространстве сосуда во время реакции. Реакцию гидрирования контролировали по поглощению Н2 и ВЭЖХ-анализу (колонка С18, 4,6 ммх150 мм, детекция при 200 нм) содержимого сосуда. После завершения реакции водную смесь фильтровали для удаления катализатора N1 Ренея. Значение рН концентрированного раствора доводили до 3,0, используя 37%-ную НС1 (приблизительно 14 л). Полученный в результате раствор экстрагировали три раза ЕЮАс (50% об./об.). Объединенные органические слои концентрировали в вакууме с получением (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновой кислоты (формула 10). МС т/ζ [М+Н]+186.1130.
13С ЯМР (75 м.д., СОСЕ): δ 175,67, 172,23, 54,09, 47,62, 43,69, 37,22, 26,31, 23,34, 22,54.
Выход 40-42%; 97% э.и..
Пример 5. Получение прегабалина (формула 9) из (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновой
В реакционный сосуд (60 л) загружали (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновую кислоту (формула 10), НС1 (36-38%, 30 л) и воду (29 л). К этому раствору добавляли НОАс (1 л) и полученную суспензию нагревали в течение 36-38 ч при 80°С и в течение еще 6 ч при 110°С. Степень реакции контролировали посредством ВЭЖХ (колонка С18, 4,6 ммх150 мм, детекция при 200 нм). Воду и избыток НС1 выпаривали с получением масла, которое промывали МТВЕ (2х 15 л). К этому маслу добавляли воду, и смесь перемешивали до тех пор, пока раствор не становился прозрачным. Значение рН этого раствора доводили до 5,2-5,5, используя КОН (приблизительно 6 кг), что привело в результате к осаждению прегабалина. Эту смесь нагревали до 80°С и затем охлаждали до 4°С. Через 10 ч кристаллический прегабалин отфильтровывали и промывали 1РА (12 л). Фильтрат концентрировали в вакууме с получением остаточного масла. К этому остаточному маслу добавляли воду (7,5 л) и ЕЮН (5,0 л) и полученную смесь
- 23 015418 нагревали до 80°С и затем охлаждали до 4°С. Через 10 ч вторую партию кристаллов прегабалина отфильтровывали и промывали ΙΡΑ (1 л). Объединенные кристаллы прегабалина сушили в вакуумной печи при 45°С в течение 24 ч. МС т/ζ [М+Н]+160,1340.
1Н ЯМР (300 МГц, 1)0): δ 2,97 (бб, 1=5,4, 12,9 Гц, 1Н), 2,89 (бб, 1=6,6, 12,9 Гц, 1Н), 2,05-2,34 (т, 2Н), 1,50-1,70 (септет, 1=6,9 Гц, 1Н), 1,17 (1, 1=7,0 Гц, 2Н), 0,85 (бб, 1=2,2, 6,6 Гц, 6Н).
13С ЯМР (75 м.д., 1)0): δ 181,54, 44,32, 41,28, 32,20, 24,94, 22,55, 22,09. Выход 80-85%; э.и. >99,5%.
Пример 6. Получение этилового эфира (К/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 20) посредством рацемизации этилового эфира (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 22)
В сосуд загружали этиловый эфир (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 22, 49,5 кг) и Е1ОН (250 л). К этой смеси добавляли этилат натрия (21 мас./мас.%, в Е1ОН, 79,0 л, 1,1 экв.) и ее нагревали до 80°С в течение 20 ч. После завершения реакции смесь оставляли охлаждаться до КТ и нейтрализовали добавлением НОАс (12,2 л). После выпаривания Е1ОН к этой смеси добавляли МТВЕ (150 л) и полученный в результате раствор фильтровали и упаривали с получением этилового эфира (К/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 20) с количественным выходом.
Пример 7. Получение этилового эфира (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты (формула 24) из (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 21)
В 50-мл круглодонную колбу загружали (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановую кислоту (формула 21, 3,138 г, 13,79 моль), ЛаС1 (927 мг, 1,15 экв.), деионизованную воду (477 мкл, 1,92 экв.) и ДМСО (9,5 мл). Полученную смесь нагревали до 88°С и выдерживали при этой температуре в течение 17 ч. Отбирали образец для ЖХ и ЖХ/МС анализов, которые показали присутствие исходного вещества (формула 21) и продуктов (формула 24 и формулы 25). Температуру этой смеси затем повышали до 135°С и оставляли взаимодействовать в течение еще 3,5 ч. Отбирали второй образец для ЖХ и ЖХ/МС анализов, которые показали отсутствие исходного вещества (формула 21) и показали, помимо нужных продуктов (формула 24 и формула 25), присутствие неидентифицированных побочных продуктов. Этиловый эфир (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты (формула 24): 97,4% э.и. после 88°С; 97,5% э.и. после 135°С.
Пример 8. Определение оптической чистоты (э.и.) (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновой кислоты (формула 10)
Оптическую чистоту (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновой кислоты (формула 10) определяли способом дериватизации. Образец (8)-4-изобутил-2-оксопирролидин-3-карбоновой кислоты этерифицировали, используя Е1ОН, в присутствии каталитического количества безводной НС1 в диоксане при 70°С. Полученный в результате лактамный эфир анализировали посредством ВЭЖХ (СШКАЬРАК АЭ-Н. 4,6 ммх250 мм), используя подвижную фазу из гексана и Е1ОН (95:5), скорость потока 1,0 мл/мин, объем инъекции 10 мкл, температуру колонки 35°С и детекцию при 200 нм.
Пример 9. Определение оптической чистоты (э.и.) прегабалина (формула 9)
Оптическую чистоту прегабалина анализировали способом дериватизации. Образец прегабалина дериватизировали, используя реагент МагГсу (1-фтор-2,4-динитрофенил-5-Ь-аланинамид) и затем анализировали посредством ВЭЖХ (ШЛА, колонка С18(2) 0,46 ммх150 мм, 3 мкм), используя подвижную фазу из водного ЛаРО4 (20 нМ, рН 2,0) и АСЛ (90:10 в течение 10 мин, 10:90 в течение 3 мин, 90:10 в течение 5 мин), скорость потока 1,2 мл/мин, объем инъекции 10 мкл, температуру колонки 35°С и детекцию при 200 нм.
Пример 10. Ферментативное разделение этилового эфира (К/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 20) с получением натриевой соли (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 23) и этилового эфира (К)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 22)
- 24 015418
В реактор (16000 л), оборудованный верхней мешалкой, загружали кальций-ацетатный буфер (254 кг), деионизованную воду (1892,7 кг) и ΡΙΡΟΖΥΜΞ® ТЬ 100Ь (Т1РОЬА8Е® пищевого качества, 983,7 кг). После завершения перемешивания загружали этиловый эфир (В/8)-3-циано-2-этоксикарбонил-5метилгексановой кислоты (формула 20, 9000 кг, 85%-ная чистота) и эту смесь перемешивали в течение 24 ч. Добавляли ΝαΟΗ (2068 кг 30%-ного раствора) в процессе протекания реакции для поддержания рН 7,0. Степень реакции контролировали посредством ВЭЖХ (колонка С18, 4,6 ммх150 мм, детекция при 200 нм). После достижения приблизительно 42-45%-ного превращения (например через приблизительно 20-25 ч) титратор и мешалку останавливали. Органическую фазу немедленно отделяли, а водную фазу промывали дважды толуолом (780 кг). Водный слой, содержащий натриевую соль (38)-3-циано-2этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 23), использовали в следующих превращениях (пример 11) без отделения. Органические слои, содержащие этиловый эфир (В)-3-циано-2этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 22), объединяли и концентрировали. Полученный в результате диэтиловый эфир затем рацемизировали в соответствии с примером 6.
Пример 11. Получение этилового эфира (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты (формула 24) из натриевой соли (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты (формула 23)
В реактор (16000 л), оборудованный верхней мешалкой, загружали конечный водный раствор из примера 10 (9698,6 л, содержащий натриевую соль (38)-3-циано-2-этоксикарбонил-5-метилгексановой кислоты, формула 23), ΝηΟΙ (630 кг) и толуол (900 л). Смесь перемешивали в течение 2 ч в условиях дефлегмации (75-85°С). Перемешивание прекращали; органическую фазу немедленно отделяли, а водную фазу дважды промывали толуолом (900 л). Органические слои, которые содержат этиловый эфир (8)-3циано-5-метилгексановой кислоты (формула 24), объединяли и концентрировали. Этиловый эфир (формула 24) затем подвергали гидролизу в соответствии с примером 12.
Пример 12. Получение калиевой соли (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты (формула 26) из этилового эфира (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты (формула 24)
В реактор (12000 л), оборудованный верхней мешалкой, загружали этиловый эфир (8)-3-циано-5метилгексановой кислоты (формула 24, 2196 л, из примера 11). К этой реакционной смеси добавляли КОН (1795,2 кг, 45%-ный раствор, об./об.) и Н2О (693,9 кг) при энергичном перемешивании. Температуру поддерживали при 25°С. Через 4 ч эту реакционную смесь загружали в сосуд для гидрирования (пример 13) без какой-либо дополнительной обработки.
Пример 13. Получение прегабалина (формула 9) из калиевой соли (8)-3-циано-5-метилгексановой
В гидрогенизатор (12000 л) загружали воду (942,1 л) и реакционную смесь из примера 12, которая содержит калиевую соль (8)-3-циано-5-метилгексановой кислоты (формула 26, 4122,9 л). Добавляли суспензию никеля Ренея (219,6 кг, 50 мас./мас.%, в Н2О). Гидрирование проводили при избыточном давлении 50 фунт/дюйм2 (344,74 кПа) при 35°С. Через 6 ч никель Ренея отфильтровывали и полученный в результате фильтрат переносили в реактор (16000 л) для кристаллизации. После добавления Н2О (1098 л)
- 25 015418 рН раствора доводили до 7,0-7,5, используя НОАс (864,7 кг). Полученный в результате осадок отфильтровывали и промывали один раз Н2О (549 л) и два раза ΙΡΑ (каждый раз по 2,586 л). Твердое вещество перекристаллизовывали в ΙΡΑ (12296 л) и Н2О (6148 л). Смесь нагревали до 70°С и затем охлаждали до 4°С. Через 5-10 ч кристаллическое твердое вещество отфильтровывали, промывали ΙΡΑ (5724 л) и сушили в вакуумной печи при 45°С в течение 24 ч с получением прегабалина в виде белого кристаллического твердого вещества (1431 кг, общий выход 30,0%, чистота 99,5% и 99,75% э.и.).
Следует отметить, что упоминание в данном описании и прилагаемой формуле изобретения какоголибо объекта в единственном числе может относиться к одному объекту или к множеству объектов, если из контекста явно не следует иное. Так, например, ссылка на композицию, содержащую соединение, может включать одно соединение или два или более соединений. Следует понимать, что представленное выше описание предназначено для иллюстрации, но не для ограничения. Многие воплощения будут очевидны специалистам в данной области техники при прочтении данного описания. Таким образом, объем данного изобретения следует определять со ссылкой на прилагаемую формулу изобретения, и он включает полный объем эквивалентов, которые такие пункты защищают. Описания всех статей и ссылок, включая патенты, заявки на патенты и публикации, включены в данное описание ссылкой во всей полноте и для любых целей.

Claims (3)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения соединения формулы 1 или его фармацевтически приемлемых комплекса, соли, сольвата или гидрата, где Я1 и Я2 являются разными, и каждый независимо выбран из атома водорода, С1-12алкила, С3-12циклоалкила и замещенного С3-12циклоалкила, включающий:
    (а) взаимодействие соединения формулы 2 или его соли с кислотой и водой с получением соединения формулы 1 или его соли; и (б) возможно превращение соединения формулы 1 или его соли в фармацевтически приемлемые комплекс, соль, сольват или гидрат, где Я1 и Я2 в формуле 2 являются такими, как определено в формуле 1.
  2. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий восстановление цианогруппировки соединения формулы 3 или его соли с получением соединения формулы 2 или его соли, где
    Я1 и Я2 в формуле 3 являются такими, как определено в формуле 1; и
    Я3 в формуле 3 представляет собой С1-12алкил, С3-12циклоалкил или арил-С1-6алкил.
  3. 3. Способ получения соединения формулы 1
    Η2Ν —\ ~ или его фармацевтически приемлемых комплекса, соли, сольвата или гидрата, где Я1 и Я2 являются разными, и каждый независимо выбран из атома водорода, С1-12алкила, С3-12циклоалкила и замещенного С3-12циклоалкила, включающий:
    (а) восстановление цианогруппировки соединения формулы 6
    - 26 015418 или его соли с получением соединения формулы 7 или его соли;
    (б) декарбоксилирование соединения формулы 7 или его соли с получением соединения формулы 1 или его соли; и (в) возможно превращение соединения формулы 1 или его соли в фармацевтически приемлемые комплекс, соль, сольват или гидрат, где Я1 и Я2 в формуле 6 и в формуле 7 являются такими, как определено в формуле 1.
EA200800908A 2004-06-21 2005-06-09 Получение прегабалина и родственных соединений EA015418B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US58167104P 2004-06-21 2004-06-21
US62903404P 2004-11-18 2004-11-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800908A1 EA200800908A1 (ru) 2008-12-30
EA015418B1 true EA015418B1 (ru) 2011-08-30

Family

ID=35295367

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800908A EA015418B1 (ru) 2004-06-21 2005-06-09 Получение прегабалина и родственных соединений
EA200800909A EA200800909A1 (ru) 2004-06-21 2005-06-09 Получение прегабалина и родственных соединений
EA200602099A EA011765B1 (ru) 2004-06-21 2005-06-09 Получение прегабалина и родственных соединений

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800909A EA200800909A1 (ru) 2004-06-21 2005-06-09 Получение прегабалина и родственных соединений
EA200602099A EA011765B1 (ru) 2004-06-21 2005-06-09 Получение прегабалина и родственных соединений

Country Status (33)

Country Link
US (4) US20050283023A1 (ru)
EP (1) EP1831154B1 (ru)
JP (5) JP4174551B2 (ru)
KR (3) KR100847929B1 (ru)
CN (2) CN102102114B (ru)
AP (1) AP2466A (ru)
AR (1) AR049446A1 (ru)
AT (1) ATE455093T1 (ru)
AU (1) AU2005256945B2 (ru)
BR (1) BRPI0512347B8 (ru)
CA (1) CA2571040C (ru)
CR (2) CR8765A (ru)
CY (1) CY1110337T1 (ru)
DE (1) DE602005018965D1 (ru)
DK (1) DK1831154T3 (ru)
EA (3) EA015418B1 (ru)
ES (1) ES2336014T3 (ru)
GE (1) GEP20104895B (ru)
HK (2) HK1104024A1 (ru)
HR (1) HRP20100054T1 (ru)
IL (1) IL179614A0 (ru)
MA (1) MA28674B1 (ru)
ME (1) ME01067B (ru)
MX (1) MXPA06014228A (ru)
NO (1) NO338097B1 (ru)
NZ (1) NZ552220A (ru)
PL (1) PL1831154T3 (ru)
PT (1) PT1831154E (ru)
RS (1) RS51210B (ru)
SI (1) SI1831154T1 (ru)
TW (6) TWI399361B (ru)
UA (1) UA83575C2 (ru)
WO (1) WO2006000904A2 (ru)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1094757C (zh) 1996-07-24 2002-11-27 沃尼尔·朗伯公司 用于治疗疼痛的异丁基γ－氨基丁酸及其衍生物
EP1866275A1 (en) 2005-04-06 2007-12-19 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Crystalline forms of pregabalin
US7488846B2 (en) 2005-04-11 2009-02-10 Teva Pharmaceuical Industries Ltd. Pregabalin free of lactam and a process for preparation thereof
CN101300224A (zh) * 2005-04-11 2008-11-05 特瓦制药工业有限公司 制备(s)-普瑞巴林的方法
WO2006122258A1 (en) 2005-05-10 2006-11-16 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Method for the preparation of pregabalin and salts thereof
BRPI0605833A (pt) 2005-05-10 2007-12-18 Teva Pharma pregabalina livre de ácido isobutilglutárico e um processo para sua preparação
ATE523484T1 (de) 2005-05-10 2011-09-15 Teva Pharma Optische lösung a us 3-carbamoylmethyl-5-methyl- hexansäure
CZ297970B6 (cs) * 2005-08-10 2007-05-09 Zentiva, A. S Zpusob výroby (S)-3-(aminomethyl)-5-methyl-hexanové kyseliny (pregabalinu)
WO2007035789A1 (en) 2005-09-19 2007-03-29 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Chiral 3-carbamoylmethyl-5-methyl hexanoic acids, key intermediates for the new synthesis of (s)-pregabalin
US7462738B2 (en) 2006-05-24 2008-12-09 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Processes for the preparation of R-(+)-3-(carbamoyl methyl)-5-methylhexanoic acid and salts thereof
WO2007143113A2 (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. The use of enzymatic resolution for the preparation of intermediates of pregabalin
US20080015385A1 (en) * 2006-05-31 2008-01-17 Lilach Hedvati Preparation of (S)-pregabalin-nitrile
US8097754B2 (en) 2007-03-22 2012-01-17 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Synthesis of (S)-(+)-3-(aminomethyl)-5-methyl hexanoic acid
JP5157576B2 (ja) 2007-05-14 2013-03-06 住友化学株式会社 光学活性２−アルキル−１，１，３−トリアルコキシカルボニルプロパンの製造方法
EP1992609A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-19 Dipharma Francis S.r.l. A process for the preparation of a (S)(+)-3-(aminomethyl)-5-methylhexanoic acid
KR100846419B1 (ko) * 2007-08-10 2008-07-15 한국과학기술원 프레가발린의 신규한 제조 방법
US20090062393A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Protia, Llc Deuterium-enriched pregabalin
WO2009046309A2 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Pregabalin -4-eliminate, pregabalin 5-eliminate, their use as reference marker and standard, and method to produce pregabalin containing low levels thereof
ITMI20072262A1 (it) 2007-12-03 2009-06-04 Dipharma Francis Srl Procedimento per la preparazione di acido (s)(+)-3-(amminometil)-5-metilesanoico
WO2009087674A2 (en) * 2007-12-18 2009-07-16 Watson Pharma Private Limited Improved process for the preparation of (s)-pregabalin
AU2008339583A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Generics [Uk] Limited Processes to pregabalin
JP2010043063A (ja) * 2008-05-09 2010-02-25 Agency For Science Technology & Research 川崎病の診断及び治療
UA103997C2 (ru) * 2008-05-21 2013-12-25 Сандоз Аг Способ стереоселективного ферментативного гидролиза эстера 5-метил-3-нитрометилгексановой кислоты
US20090312560A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-17 Lambertus Thijs Processes for making pregabalin and intermediates therefor
WO2009158343A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-30 Teva Pharmaceutical Industries, Ltd. Stereoselective enzymatic synthesis of (s) or (r)-iso-butyl-glutaric ester
WO2010070593A2 (en) 2008-12-19 2010-06-24 Pfizer Ireland Pharmaceuticals Malonate esters
IT1394292B1 (it) 2009-05-07 2012-06-06 Dipharma Francis Srl Procedimento per la sintesi di pregabalina
WO2011141923A2 (en) 2010-05-14 2011-11-17 Lupin Limited Improved synthesis of optically pure (s) - 3-cyano-5-methyl-hexanoic acid alkyl ester, an intermediate of (s)- pregabalin
WO2012025861A1 (en) 2010-08-23 2012-03-01 Pfizer Manufacturing Ireland Process for the preparation of ( s ) - 3 - cyano - 5 - methylhexanoic acid derivatives adn of pregabalin
WO2012059797A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Lupin Limited Process for synthesis of (s) - pregabalin
KR101306585B1 (ko) * 2011-04-14 2013-09-10 한국외국어대학교 연구산학협력단 프레가발린의 제조방법
CN102952057B (zh) * 2012-11-07 2015-09-09 浙江普洛家园药业有限公司 一种4-异丁基吡咯烷-2-酮的制备方法
JP6225490B2 (ja) * 2013-05-31 2017-11-08 大日本印刷株式会社 医薬品包装体
US10076550B2 (en) * 2014-06-25 2018-09-18 Council Of Scientific & Industrial Research Synergistic pharmaceutical composition for gastroinestinal disorders
WO2016075082A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Sandoz Ag Stereoselective reductive amination of alpha-chiral aldehydes using omega-transaminases for the synthesis of precursors of pregabalin and brivaracetam
CN104557576B (zh) * 2014-12-19 2019-07-19 浙江华海药业股份有限公司 一种高纯度普瑞巴林的制备方法
CN105348125A (zh) * 2015-11-26 2016-02-24 太仓运通生物化工有限公司 一种以异戊醛为原料合成普瑞巴林的方法
CN107445864B (zh) * 2017-08-09 2020-01-17 无锡殷达尼龙有限公司 一种纯化长碳链氰基酸产物的方法
CN108358799B (zh) * 2018-04-24 2020-11-10 贵州师范大学 一种普瑞巴林的制备方法
CN109503403B (zh) * 2018-12-21 2021-11-16 卓和药业集团股份有限公司 一种普瑞巴林的拆分方法
CN113248416B (zh) * 2020-02-10 2024-03-26 江西博腾药业有限公司 1-((苄氧基)羰基)-4-乙基吡咯烷-3-羧酸的制备方法及其应用
WO2021161346A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of gamma amino butyric acids and analogs thereof
CN111205288B (zh) 2020-02-19 2021-03-30 四川大学 一种(1S,12bS)内酰胺酯化合物的合成方法
CN113651717B (zh) * 2021-08-05 2024-08-30 浙江工业大学 一种光学纯异丁基丁二腈的消旋方法
CN113880724A (zh) * 2021-12-06 2022-01-04 南京桦冠生物技术有限公司 一种3-(2-氨基苯基)-2-丙烯酸酯的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5637767A (en) * 1995-06-07 1997-06-10 Warner-Lambert Company Method of making (S)-3-(aminomethyl)-5-methylhexanoic acid
RU2143002C1 (ru) * 1997-12-24 1999-12-20 Акционерное общество открытого типа "Мосагроген" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ γ-АМИНОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
SU452196A1 (ru) * 1973-02-12 2001-09-20 Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Химико-Фармацевтического Института Им. Серго Орджоникидзе СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ γ-АМИНОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
US20030212290A1 (en) * 2000-01-27 2003-11-13 Burk Mark Joseph Asymmetric synthesis of pregabalin

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125583A (en) * 1964-03-17 Hjnc oxchaxohxchc o oh
US637767A (en) * 1899-09-25 1899-11-28 Gaylard W Denyes Grain-drill.
JPS60338B2 (ja) * 1980-12-16 1985-01-07 日本新薬株式会社 酪酸誘導体の製法
US4428887A (en) * 1982-07-14 1984-01-31 Monsanto Company Method of producing mono-substituted terminal diesters
US5618710A (en) * 1990-08-03 1997-04-08 Vertex Pharmaceuticals, Inc. Crosslinked enzyme crystals
US6197819B1 (en) * 1990-11-27 2001-03-06 Northwestern University Gamma amino butyric acid analogs and optical isomers
US5616793A (en) * 1995-06-02 1997-04-01 Warner-Lambert Company Methods of making (S)-3-(aminomethyl)-5-methylhexanoic acid
DE19623142A1 (de) * 1996-06-10 1997-12-11 Huels Chemische Werke Ag Enantiomerenangereicherte, durch einen tertiären Kohlenwasserstoffrest substituierte Malonsäuremonoester sowie deren Herstellung
CN1094757C (zh) * 1996-07-24 2002-11-27 沃尼尔·朗伯公司 用于治疗疼痛的异丁基γ－氨基丁酸及其衍生物
JPH10245369A (ja) * 1997-03-03 1998-09-14 Ajinomoto Co Inc セリン誘導体の製造方法
US6329429B1 (en) * 1997-06-25 2001-12-11 Warner-Lambert Company Use of GABA analogs such as Gabapentin in the manufacture of a medicament for treating inflammatory diseases
AU9019198A (en) * 1997-08-19 1999-03-08 Warner-Lambert Company Methods for treating physiological conditions associated with the use, or sequelae of use, of cocaine or other psychomotor stimulants
WO1999008670A1 (en) * 1997-08-20 1999-02-25 Guglietta, Antonio Gaba analogs to prevent and treat gastrointestinal damage
US6127418A (en) * 1997-08-20 2000-10-03 Warner-Lambert Company GABA analogs to prevent and treat gastrointestinal damage
PL345338A1 (en) * 1998-07-09 2001-12-17 Warner Lambert Co Method for the treatment of insomnia
NZ508490A (en) * 1998-07-09 2003-08-29 Warner Lambert Co Use of a combination of a GABA analog and caffeine as an analgesic
DK1121114T3 (da) * 1998-10-16 2007-04-10 Warner Lambert Co Anvendelse af GABA-analoger til fremstilling af et medikament til behandling af mani og bipolære lidelser
GB0004297D0 (en) * 2000-02-23 2000-04-12 Ucb Sa 2-oxo-1 pyrrolidine derivatives process for preparing them and their uses
US6931007B2 (en) * 2001-07-25 2005-08-16 Longboard, Inc. System and method of serving data messages
EP1333087A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-06 Avantium International B.V. Crosslinked enzyme aggregates and crosslinking agent therefore
US20030225149A1 (en) * 2002-04-30 2003-12-04 Blazecka Peter G. Process for preparing highly functionalized gamma-butyrolactams and gamma-amino acids
FR2849024B1 (fr) * 2002-12-20 2007-11-02 Aventis Pharma Sa Nouveaux composes chiraux derives d'esters de l'acide hexanoique, procede et intermediaires de preparation, utilisation a la synthese de l'acide 2-(bromomethyl)2-ethyl hexanoique chiral
JP2006061112A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Sumitomo Chemical Co Ltd 光学活性な２−（シクロペンチルメチル）−マロン酸モノエステルの製造方法
WO2007143113A2 (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Teva Pharmaceutical Industries Ltd. The use of enzymatic resolution for the preparation of intermediates of pregabalin

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU452196A1 (ru) * 1973-02-12 2001-09-20 Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Химико-Фармацевтического Института Им. Серго Орджоникидзе СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ γ-АМИНОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
US5637767A (en) * 1995-06-07 1997-06-10 Warner-Lambert Company Method of making (S)-3-(aminomethyl)-5-methylhexanoic acid
RU2143002C1 (ru) * 1997-12-24 1999-12-20 Акционерное общество открытого типа "Мосагроген" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ γ-АМИНОМАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
US20030212290A1 (en) * 2000-01-27 2003-11-13 Burk Mark Joseph Asymmetric synthesis of pregabalin

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Glenn M. Sammis et al. Highly Enantioselective, Catalytic Conjugate Addition of Cyanide to alfa, beta-Unsaturated Imides. J. AM. CHEM. SOC. 2003, v. 125, p. 4442-4443 *
Mark J. Burk et al. An Enantioselective Synthesis of (S)-(+)-3-aminomethyl-5-methylhexanoic Acid via Asymmetric Hydrogenation. J. Org. Chem. 2003, v. 68, p. 5731-5734 *

Also Published As

Publication number Publication date
TWI405747B (zh) 2013-08-21
CN1972904B (zh) 2011-02-02
DE602005018965D1 (de) 2010-03-04
US20090042262A1 (en) 2009-02-12
EP1831154B1 (en) 2010-01-13
HK1104024A1 (en) 2008-01-04
TWI396743B (zh) 2013-05-21
NO338097B1 (no) 2016-08-01
ME01067B (me) 2012-10-20
JP2008088191A (ja) 2008-04-17
TW200846474A (en) 2008-12-01
US20120015412A1 (en) 2012-01-19
WO2006000904A3 (en) 2006-04-27
EA200800908A1 (ru) 2008-12-30
KR20080015153A (ko) 2008-02-18
JP4966183B2 (ja) 2012-07-04
JP4782101B2 (ja) 2011-09-28
AU2005256945A1 (en) 2006-01-05
JP4174551B2 (ja) 2008-11-05
KR20080015524A (ko) 2008-02-19
AP2006003846A0 (en) 2006-12-31
US7838686B2 (en) 2010-11-23
DK1831154T3 (da) 2010-04-12
PL1831154T3 (pl) 2010-05-31
BRPI0512347B1 (pt) 2018-03-20
KR100847928B1 (ko) 2008-07-22
MXPA06014228A (es) 2007-02-14
CA2571040C (en) 2009-09-15
CA2571040A1 (en) 2006-01-05
CN102102114B (zh) 2013-08-14
TWI357405B (en) 2012-02-01
CN102102114A (zh) 2011-06-22
HRP20100054T1 (hr) 2010-05-31
US20050283023A1 (en) 2005-12-22
CR8765A (es) 2008-01-02
CN1972904A (zh) 2007-05-30
ES2336014T3 (es) 2010-04-07
AR049446A1 (es) 2006-08-02
TW200902481A (en) 2009-01-16
UA83575C2 (ru) 2008-07-25
SI1831154T1 (sl) 2010-03-31
AP2466A (en) 2012-09-17
US8134023B2 (en) 2012-03-13
JP2008504252A (ja) 2008-02-14
HK1161307A1 (en) 2012-08-24
MA28674B1 (fr) 2007-06-01
TW200604139A (en) 2006-02-01
BRPI0512347A (pt) 2008-03-04
JP4777332B2 (ja) 2011-09-21
TWI402248B (zh) 2013-07-21
EA200602099A1 (ru) 2007-04-27
BRPI0512347B8 (pt) 2021-05-25
NZ552220A (en) 2010-08-27
TW200846306A (en) 2008-12-01
ATE455093T1 (de) 2010-01-15
CR20110483A (es) 2011-10-24
JP4800346B2 (ja) 2011-10-26
JP2008133289A (ja) 2008-06-12
EA011765B1 (ru) 2009-06-30
EA200800909A1 (ru) 2008-08-29
RS51210B (sr) 2010-12-31
CY1110337T1 (el) 2015-01-14
IL179614A0 (en) 2007-05-15
US20110065168A1 (en) 2011-03-17
NO20065329L (no) 2006-12-19
TWI399361B (zh) 2013-06-21
TWI377191B (en) 2012-11-21
KR100847927B1 (ko) 2008-07-22
US8044227B2 (en) 2011-10-25
JP2008110985A (ja) 2008-05-15
TW200900375A (en) 2009-01-01
WO2006000904A2 (en) 2006-01-05
KR100847929B1 (ko) 2008-07-22
PT1831154E (pt) 2010-02-19
AU2005256945B2 (en) 2008-11-13
KR20080015152A (ko) 2008-02-18
GEP20104895B (en) 2010-02-25
JP2009022272A (ja) 2009-02-05
TW200846307A (en) 2008-12-01
EP1831154A2 (en) 2007-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA015418B1 (ru) Получение прегабалина и родственных соединений
EP0222561B1 (en) Process for enzymatic separation of optical isomers of 2-aminobutanol
KR100843684B1 (ko) 프레가발린 및 관련 화합물의 제조방법
EP2817412B1 (en) Process for resolving cyclopropyl diesters
JPH0227995A (ja) ｌ‐カルニチンクロライドの製造法
US20050171359A1 (en) Process for the preparation of enantiomerically enriched amino acids
NO20151209L (no) Fremgangsmåter for fremstilling av forbindelser
MX2008008282A (en) Preparation of gamma-amino acids having affinity for the alpha-2-delta protein

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU