ES2201983T3 - Separacion cromatografica de enantiomeros de lactamas biciclicas. - Google Patents

Separacion cromatografica de enantiomeros de lactamas biciclicas.

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ES2201983T3 ES00121160T ES00121160T ES2201983T3 ES 2201983 T3 ES2201983 T3 ES 2201983T3 ES 00121160 T ES00121160 T ES 00121160T ES 00121160 T ES00121160 T ES 00121160T ES 2201983 T3 ES2201983 T3 ES 2201983T3
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Abstract

Procedimiento para la separación enantiomérica de una mezcla isómera de una lactama de **fórmula** en donde n, m pueden adoptar independientemente entre sí, los valores 0 hasta 3, P = H o un grupo protector N elegido del grupo: formilo, acetilo, propionilo, metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, terc.-butoxicarbonilo, Z, Fmoc, bencilo, por cromatografía de líquidos en fases quirales que presenten derivados del azúcar por medio de un eluyente, el acetonitrilo.

Description

Separación cromatográfica de enantiómeros de lactamas bicíclicas.
La presente invención tiene por objeto un procedimiento para separar los enantiómeros de la lactama (I)
1
Éstos son materiales de partida para producir análogos de nucleósidos carbocíclicos que tienen interés como medicamentos en medicina por sus propiedades antivirales y quimioterapéuticas.
Hasta ahora, este tipo de compuestos se preparan preferentemente mediante la separación enzimática de los racematos correspondientes (documento WO 99/10519).
El documento EP 424 064 describe la apertura enzimática de la lactama de 2-azabiciclo[2.2.1]heptenonas especiales y derivados relacionados.
En el documento DE 197 07 641 se informa sobre la separación cromatográfica de enantiómeros de 5-heteroaril-1,3,4-tiadiazinonas.
El inconveniente de la separación enzimática de enantiómeros para un proceso técnico de envergadura es la necesidad de producir por lotes. Además, la producción y la manipulación de los enzimas utilizados es compleja y costosa, de modo que el conjunto del proceso no parece ventajoso desde el punto de vista económico.
Misión de la presente invención es por lo tanto, poner a disposición otro procedimiento para la separación de enantiómeros de este tipo de lactamas bicíclicas. En especial, el procedimiento debería poder funcionar con costes de producción menos elevados.
Gracias a que para la separación de enantiómeros de lactamas de fórmula general (I)
2
en donde n, m, independientemente entre sí, pueden adoptar los valores 0 a 3,
P = H o significa un grupo de protección N,
se aplica el método de la cromatografía de líquidos en fases quirales que presentan derivados del azúcar por medio de un eluyente, que presenta acetonitrilo, de modo sorprendentemente sencillo, pero no por ello menos ventajoso, se llega a factores de separación correspondientemente elevados para las mezclas consideradas, que en origen se destinan al empleo económicamente ventajoso de este método a escala industrial y que permiten disponer de los antípodas ópticos deseados de la fórmula general (I) por separado a coste más favorable.
En especial se prefiere un procedimiento que separe según la invención el racemato del (\pm)-azabicilo(2.2.1)-hept-5-en-3-ona en los enantiómeros.
La separación de los enantiómeros considerados a escala técnica se puede producir, en principio, según los métodos LC que entran en cuestión para el técnico para este fin. Por ejemplo, las separaciones con las llamadas "columnas pancake" resultan adecuadas en el método de cromatografía discontinua. Sin embargo, se prefiere especialmente la aplicación de la cromatografía de líquidos cíclica casi continua, eventualmente con "reciclaje" y "peak-shaving" (J. Chromatogr. 1994, 666, 627- 650) o el método de cromatografía continua SMB (Mazzotti et al. Chiral Europe 1996, 103 y sig.; Strube et al. Organic Process Research & Development 1998, 2, 305-319; Juza et al. GIT Spezial Chromatographie 1998, 2, 108 y sig.; documento EP 0878222; Schulte et al. Chemie Ingenieur, Technik 1966, 68, 670-683).
Como derivados del azúcar se emplean preferentemente los que tienen como base amilosa o celulosa. El estado de la técnica conoce diversos derivados así modificados (Bull. Chem. Soc. Jpn. 1995, 68, 3209-3307). Sobre todo son adecuados ésteres y carbamatos de estos materiales.
Los derivados del azúcar se pueden emplear en este caso de forma natural o en un excipiente. Como excipiente resulta preferentemente adecuado el gel de sílice. De modo muy especialmente ventajoso se emplea un material que presenta derivados del azúcar o ésteres de celulosa microcristalinos fijados en gel de sílice. Extremadamente preferido es el empleo de columnas de gel de sílice amiloderivatizadas como fase estacionaria (por ejemplo, Chiralpak AS®; de la empresa Daicel).
El eluyente empleado debería tener acetonitrilo. Sin embargo, el experto, para mejorar las propiedades de separación, en el marco de su conocimiento especializado, puede añadir mezclando al acetonitrilo otros disolventes que parezcan adecuados para el HPLC. Sin embargo, se prefiere la variante en la que el acetonitrilo constituye el componente principal en la mezcla eluyente. El metanol ha resultado ser un disolvente preferido para añadir por mezcla. Se prefiere muy especialmente la forma de realización en la que el acetonitrilo y el metanol aparecen como componentes principales en la mezcla eluyente.
En principio, el experto puede elegir libremente la presión o la temperatura que se han de elegir para la separación. Los parámetros deberían estar coordinados de modo que se logre un rendimiento óptimo de separación con el mayor caudal posible. Preferentemente, el intervalo de presiones a aplicar es de 0,3-2,0 MPa, preferiblemente 0,5-0,7 MPa, y el de temperaturas es de 20-40ºC, preferiblemente 22-28ºC.
El presente método de separación según la invención se realiza de un modo muy robusto en comparación con los procesos enzimáticos. Los materiales empleados tienen larga duración y el método también permite la producción continua de los enantiómeros, lo cual es extraordinariamente ventajoso para un proceso técnico.
Por consiguiente, jamás se mencionó hasta ahora una separación cromatográfica por enantiómeros de estas sustancias en el estado de la técnica. La elección de posibilidades de combinación entre los miles que hay en cuanto al material de la columna y los eluyentes hace posible la separación sencilla y con tanto éxito de los enantiómeros.
Por grupo de protección se entiende en el marco de la invención un resto seleccionado del grupo: formilo, acetilo, propionilo, metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, terc.-butoxicarbonilo, Z, Fmoc, bencilo.
La línea punteada en la fórmula (I) significa que aquí puede haber opcionalmente un doble enlace.
Por cromatografía de líquidos en el sentido de la invención se entienden la cromatografía de líquidos a baja presión (LPLC), la cromatografía de líquidos a presión media (MPLC) o la cromatografía de líquidos a alta presión (HPLC).
El factor de separación se calcula del siguiente modo:
Factor de separación = (T_{0}-T_{1})/(T_{0}-T_{2})
T_{0} = 1,3,5-terc.-butilbenceno
Ejemplo Separación por HPLC de (\pm)-azabiciclo(2.2.1)-hept-5-en-3-ona en columnas quirales
Muestra: en un matraz aforado de 10 ml se introducen en cada caso 10 mg de (\pm)-azabiciclo(2.2.1)-hept-5-en-3-ona, así como 1,3,5-tri-terc.-butilbenceno (Fluka) como marcadores T0 y se rellena hasta la marca con el eluyente respectivo. Se inyectan 20 mul de esta solución.
a) Columna: Chiralpak®; AS 250x4,6 mm (Daicel)
Eluyente: acetonitrilo
Caudal: 0,6 ml/min
Temperatura: 25ºC
Longitud de onda: 230 nm
Véase el resultado en la Fig. 1
Factor de separación \alpha = 1,6
b) Columna: Chiralpak®; AS 250x4,6 mm (Daicel)
Eluyente: acetonitrilo/metanol 80:20 (v/v)
Caudal: 0,6 ml/min
Temperatura: 25ºC
Longitud de onda: 230 nm
Véase el resultado en la Fig. 2
Factor de separación \alpha = 1,6
c) Columna: Chiralpak®; AS 250x4,6 mm (Daicel)
Eluyente: acetonitrilo/etanol 80:20 (v/v)
Caudal: 0,6 ml/min
Temperatura: 25ºC
Longitud de onda: 230 nm
Véase el resultado en la Fig. 3
Factor de separación \alpha = 1,51
d) Columna: Chiralpak®; AS 250x4,6 mm (Daicel)
Eluyente: acetonitrilo/propanol 80:20 (v/v)
Caudal: 0,6 ml/min
Temperatura: 25ºC
Longitud de onda: 230 nm
Véase el resultado en la Fig. 4
Factor de separación \alpha = 1,42
e) Columna: Chiralpak®; AD 250x4,6 mm (Daicel)
Eluyente: acetonitrilo
Caudal: 0,6 ml/min
Temperatura: 25ºC
Longitud de onda: 230 nm
Véase el resultado en la Fig. 5
Factor de separación 1,17
Variante cíclica casi continua
Columna: Chiralpak®; AD 250x4,6 mm (Daicel)
Relleno de la columna: suspender 220 g del material de fase (20 \mum) en 1400 ml de acetonitrilo y pasarlo al tubo de llenado, rellenar encima acetonitrilo hasta el borde superior y cerrar bien el tubo de llenado, y comprimir el material de la columna a 150 bar.
Eluyente: acetonitrilo
Caudal: 60 ml/min
Presión: aprox. 60-80 bar
Temperatura: 22ºC
Longitud de onda: 230 nm
Preparación de la muestra: 150 mg de (\pm)-azabiciclo(2.2.1)-hept-5-en-3-ona se disuelven en 15 ml de eluyente y se filtran a través de un filtro de membrana. La cantidad total del producto filtrado trasparente se introduce en la columna. En total se cromatografiaron aproximadamente 1,5 g del racemato.
\newpage
Fraccionamiento: la separación del racemato se produce en seis ciclos. El ciclo 1 se recicla por completo. A partir del ciclo 2 se produce el fraccionamiento de los distintos antípodas en los puntos marcados en el cromatograma (Fig. 6).
Elaboración: las fracciones reunidas de los distintos ciclos se concentran a sequedad en el evaporador rotativo a aproximadamente 250-350 mbar y una temperatura del baño de agua de aproximadamente 40-45ºC.
Resultado: con un rendimiento del 85% se obtuvieron los antípodas (+) con un valor ee de >97,5% y los antípodas
(-) con un valor ee de 98%.

Claims (9)

1. Procedimiento para la separación enantiomérica de una mezcla isómera de una lactama de fórmula general (I)
3
en donde n, m pueden adoptar independientemente entre sí, los valores 0 hasta 3,
P = H o un grupo protector N elegido del grupo: formilo, acetilo, propionilo, metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, terc.-butoxicarbonilo, Z, Fmoc, bencilo,
por cromatografía de líquidos en fases quirales que presenten derivados del azúcar por medio de un eluyente, el acetonitrilo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como lactama se emplea (\pm)-azabiciclo(2.2.1)-hept-5-en-3-ona.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 y/o 2, caracterizado porque se emplea el método de cromatografía cíclica o SMB.
4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como derivados del azúcar se emplean ésteres o carbamatos de la amilosa o la celulosa.
5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como fase estacionaria se utiliza un material que presenta derivados del azúcar cultivados en gel de sílice o ésteres de celulosa microcristalinos.
6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como fase estacionaria se utiliza una columna de gel de sílice amiloderivatizada.
7. Procedimiento según una o varias de las reivindiaciones precedentes, caracterizado porque el eluyente utilizado presenta como componentes principales acetonitrilo o acetinotrilo y metanol.
8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se trabaja con una presión de 0,3-2,0 MPa, preferentemente 0,5-0,7 MPa.
9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se trabaja a una temperatura de 20-40ºC, preferentemente 22-28ºC.
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