ES2318850T3 - Un procedimiento para la purificacion optica de derivados de bencimidazol enantiomericamente enriquecidos. - Google Patents
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Abstract
PROCESO PARA LA PURIFICACION OPTICA DE CADA ENANTIOMERO DE ALGUNOS DERIVADOS 2 - SULFINIL - 1H - BENZIMIDAZOLICOS Y OTROS SULFOXIDOS ESTRUCTURALMENTE RELACIONADOS A PARTIR DE LA PREPARACION ENRIQUECIDA CON EL ENANTIOMERO RESPECTIVO.
Description
Un procedimiento para la purificación óptica de
derivados de bencimidazol enantioméricamente enriquecidos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la purificación óptica de preparaciones de
omeprazol enriquecidas enantioméricamente.
Hay un gran número de patentes y solicitudes de
patente que describen diferentes
2-(piridinilmetilsulfinil)-1H-benzimidazoles
sustituidos y sulfóxidos estructuralmente relacionados. Esta clase
de compuestos presenta propiedades que hacen útiles a los
compuestos como inhibidores de la secreción de ácidos gástricos. Por
ejemplo, el compuesto
(5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)-metil]sulfinil]-1H-benzimidazol),
con el nombre genérico omeprazol y sales terapéuticamente
aceptables del mismo, se describen en la patente europea EP 5129. El
omeprazol y sus sales alcalinas son inhibidores eficaces de la
secreción de ácidos gástricos y son útiles como agentes
antiulcerosos. Otros compuestos también eficaces como inhibidores de
la secreción de ácidos gástricos son los compuestos:
2-[[[3-metil-4-(2,2,2-trifluoroetoxi)-2-piridinil]metil]sulfinil]-1H-benzimidazol,
con el nombre genérico lansoprazol, descrito en la patente europea
EP-A1-174726;
2-[[[4-(3-metoxipropoxi)-3-metil-2-piridinil]metil]sulfinil]-1H-benzimidazol,
con el nombre genérico pariprazol, descrito en la patente europea
EP 268956;
2-[[2-(N-isobutil-N-metilamino)bencil]sulfinil]-1H-benzimidazol,
con el nombre genérico leminoprazol, descrito en la patente
británica GB 2163747 y
2-[(4-metoxi-6,7,8,9-tetrahidro-5H-ciclohepta[b]piridin-9-il)sulfinil]-1H-benzimidazol,
que se describe en la patente europea EP 434999.
Todos estos compuestos, omeprazol, lansoprazol,
pariprazol y leminoprazol, tienen un centro estereogénico en el
átomo de azufre y existen por tanto como dos estereoisómeros
(enantiómeros). El compuesto
2-[(4-metoxi-6,7,8,9-tetrahidro-5H-ciclohepta[b]piridin-9-il)sulfinil]-1H-benzimidazol
presenta dos centros estereogénicos, un centro en el átomo de
carbono del metino, adyacente al átomo de azufre y uno en el átomo
de azufre. Así, este compuesto existe como cuatro estereoisómeros
(dos pares de enantiómeros). Incluso aunque la clase de sulfóxidos
quirales de
2-(piridinilmetilsulfinil)-1H-benzimidazol,
incluyendo omeprazol, se ha descrito en la bibliografía científica
desde finales de los años setenta, aún no se ha indicado ningún
procedimiento asimétrico eficaz para la síntesis de los enantiómeros
solos de los mismos. Los enantiómeros solos de compuestos
farmacológicamente activos han encontrado un interés creciente en
los últimos años debido a propiedades farmacocinéticas y biológicas
mejoradas. Por lo tanto, hay necesidad de un procedimiento que se
pueda usar a gran escala para la preparación de los enantiómeros de
omeprazol solos y de otros análogos de omeprazol puros, ópticos.
Generalmente, los procedimientos asimétricos para obtener sulfóxidos
quirales proporcionan sulfóxidos ópticamente activos en formas
enantioméricamente enriquecidas más bien que en formas
enantioméricas solas, puras, a menos que los procedimientos sean
transformaciones enzimáticas o métodos de resolución. Por lo tanto,
también hay necesidad de un método que se pueda usar a gran escala
para la mejora de la pureza óptica para preparaciones
enantioméricamente enriquecidas de omeprazol ópticamente activo y
otros análogos de omeprazol ópticamente activos.
La técnica anterior describe procedimientos para
la resolución de diferentes
2-(2-piridinilmetilsulfinil)-1H-benzi-
midazoles sustituidos. Por ejemplo, en la patente alemana DE 4035455 y en la patente internacional WO 94/27988 se describen dichos procedimientos de resolución. Estos procedimientos implican etapas de reacción en las que se sintetiza una mezcla diastereomérica a partir del racemato de los correspondientes 2-(2-piridinilmetilsulfinil)-1H-benzimidazoles sustituidos. Los diastereómeros se separan después y finalmente se convierte el diastereómero separado en el sulfóxido ópticamente puro en una etapa hidrolítica. Estos métodos de resolución que implican compuestos intermedios diastereoméricos soportan al menos tres desventajas fundamentales, es decir:
midazoles sustituidos. Por ejemplo, en la patente alemana DE 4035455 y en la patente internacional WO 94/27988 se describen dichos procedimientos de resolución. Estos procedimientos implican etapas de reacción en las que se sintetiza una mezcla diastereomérica a partir del racemato de los correspondientes 2-(2-piridinilmetilsulfinil)-1H-benzimidazoles sustituidos. Los diastereómeros se separan después y finalmente se convierte el diastereómero separado en el sulfóxido ópticamente puro en una etapa hidrolítica. Estos métodos de resolución que implican compuestos intermedios diastereoméricos soportan al menos tres desventajas fundamentales, es decir:
1) El
2-(2-piridinilmetilsulfinil)-1H-benzimidazol
sustituido, como compuesto intermedio racémico, se tiene que
transformar además en un par de etapas de reacción antes de que se
puedan obtener los enantiómeros solos.
2) Los procedimientos de resolución implican
etapas de separación complicadas.
3) Hay un gran desperdicio de material altamente
refinado cuando se desecha el estereoisómero no deseado en forma
del diastereómero opuesto.
Además, la técnica anterior describe, por
ejemplo, la síntesis enantioselectiva de un derivado de
2-(2-piridinilmetilsulfinil)-1H-benzimidazol,
es decir, los enantiómeros solos, del agente sulfóxido
(5,7-dihidro-2-[[(4-metoxi-3-metil-2-piridinil)metil]-sulfinil]-5,5,7,7-tetrametilindeno-[5.6-d]-imidazol-6-(1H)-ona)
véase Euro. J. Biochem. 166 (1.987) 453-459.
Este procedimiento está basado en una oxidación enantioselectiva
del correspondiente sulfuro proquiral a dicho sulfóxido. Los autores
afirman que el producto bruto del sulfóxido, que muestra un exceso
enantiomérico (e.e.) de aproximadamente 30%, se puede
purificar a sulfóxido puro, óptico [(e.e.) > 95%] por
diversas etapas de cristalización. Sin embargo, no se indican los
rendimientos y el número de etapas de cristalización. Este método
de cristalización propuesto no es adecuado para la clase de
sustancias de acuerdo con los compuestos de fórmula Ia- Ie, en la
presente solicitud.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un nuevo procedimiento para la mejora de la pureza
óptica (exceso enantiomérico, e.e.) para preparaciones de
omeprazol enantioméricamente enriquecidas. Sorprendentemente, el
racemato de omeprazol se precipita muy selectivamente de un
disolvente, proporcionando un enantiómero solo, con una pureza
óptica mejorada.
El procedimiento de la invención se define en la
reivindicación 1 y se describen realizaciones preferidas además de
la invención en las reivindicaciones 2-9.
El procedimiento de la presente invención se
caracteriza por las etapas de tratamiento de una preparación
enantioméricamente enriquecida de omeprazol ópticamente activo de
fórmula Ia:
\vskip1.000000\baselineskip
con un disolvente orgánico a partir
del cual se precipita selectivamente el racemato. El omeprazol
precipitado como racemato o como racemato junto con una pequeña
cantidad del enantiómero deseado, se separa por filtración y se
obtiene el enantiómero de omeprazol solo, bien como su enantiómero
(-) bien como su enantiómero (+), con una pureza óptica
espectacularmente mejorada, por eliminación del disolvente del
líquido filtrado. El disolvente se elimina preferiblemente por
evaporación.
La precipitación se lleva a cabo en un
disolvente prótico o no prótico. El disolvente facilita la
cristalización y es necesario para la separación. El disolvente del
que se precipita el omeprazol como racemato, se selecciona de una
cetona tal como acetona o 2-butanona o un éster tal
como acetato de etilo o un alcohol tal como etanol o un nitrilo tal
como acetonitrilo o un hidrocarburo tal como tolueno. El disolvente
también puede ser una mezcla de diferentes disolventes orgánicos o
una mezcla de agua y disolventes orgánicos. Preferiblemente, el
disolvente es uno seleccionado entre: acetona, tolueno o
acetonitrilo.
La temperatura no es importante para el
procedimiento de la invención. Sin embargo, si la temperatura es
demasiado alta la solubilidad aumenta, la selectividad disminuye y
el compuesto se descompone. Por lo tanto, se prefiere temperatura
ambiente pero también son adecuadas temperaturas por debajo de la
temperatura ambiente.
Así, una característica preferida del
procedimiento de la invención es que el racemato de omeprazol se
cristaliza sorprendentemente muy selectivamente de un disolvente
orgánico. Se obtiene una mejora espectacular del exceso
enantiomérico del enantiómero (-) o del enantiómero (+) de omeprazol
de las aguas madres (líquido filtrado), incluso después de la
cristalización de un racemato solamente. Por lo tanto, el
procedimiento llega a ser altamente eficaz. Por consiguiente, se
pueden obtener los enantiómeros solos con un exceso enantiomérico
muy alto incluso de preparaciones ópticamente impuras. Esto
significa que no es esencial una enantioselectividad alta para la
síntesis asimétrica de dichos compuestos activos, ópticos, por ej.,
la oxidación asimétrica del correspondiente sulfuro proquiral. Así,
se puede considerar un alcance más amplio de los métodos de síntesis
cuando se elijan los procedimientos de síntesis asimétrica más
apropiados para obtener el compuesto de acuerdo con la fórmula Ia.
Por ejemplo, el rendimiento químico, el coste de reactivos, tiempo
de reacción y grado de peligrosidad de manipulación de reactivos,
pueden ser así factores tan importantes como la enantioselectividad
cuando se hace la elección del método de síntesis.
La invención se ilustra con más detalle por los
siguientes ejemplos 1-9. La invención se ilustra
junto con una síntesis asimétrica en los ejemplos
7-9.
El valor del exceso enantiomérico en cada
ejemplo dado a continuación da una indicación de la cantidad
relativa de cada enantiómero. Se define el valor como la diferencia
entre los porcentajes relativos de los dos enantiómeros. Así, por
ejemplo, cuando el porcentaje del enantiómero (-) del sulfóxido es
97,5% y el porcentaje para el enantiómero (+) es 2,5%, el exceso
enantiomérico para el enantiómero (-) es 95%.
La composición enantiomérica de cada sulfóxido
se determinó por HPLC quiral o en una Columna Chiralpak AD o en una
Columna Chiral AGP en las siguientes condiciones:
\vskip1.000000\baselineskip
- Columna
- Chiralpak AD 50x4,6 mm
- Eluyente
- iso-Hexano (100 ml), etanol (100 ml) y ácido acético (10 \mul)
- Caudal
- 0,5 ml/min
- Vol. iny.
- 50 \mul
- Longitud de onda
- 302 nm
Tiempo de retención para el enantiómero (-) 4,0
min
Tiempo de retención para el enantiómero (+) 5,8
min.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 2,35 g de una mezcla de los
enantiómeros de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
(e.e. del 60%, a favor del enantiómero (-)) como un jarabe
amarillo, en 20 ml de acetonitrilo. Casi inmediatamente, apareció
el racemato como sólido y después de 30 minutos en refrigerador se
separó por filtración este sólido blanco. Se evaporó el disolvente
del líquido filtrado para proporcionar 1,2 g del enantiómero (-) de
omeprazol como un jarabe amarillo con una pureza óptica de
e.e. del 98,4%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 2,35 g de una mezcla de los
enantiómeros de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
(20% de e.e., a favor del enantiómero (-)) como un jarabe
amarillo, en 20 ml de 2-butanona. Casi
inmediatamente apareció el racemato como un sólido y después de una
hora en refrigerador se separó por filtración este sólido blanco.
Se evaporó el disolvente del líquido filtrado para proporcionar 0,48
g del enantiómero (-) de omeprazol como un jarabe amarillo, con una
pureza óptica de e.e. del 91,4%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 2,35 g de una mezcla de los
enantiómeros de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
(e.e. del 50%, a favor del enantiómero (-)) como un jarabe
amarillo, en 20 ml de acetona. Casi inmediatamente, apareció el
racemato como un sólido y después de una hora en refrigerador se
separó por filtración este sólido blanco. Se evaporó el disolvente
del líquido filtrado para proporcionar 1,0 g del enantiómero (-) de
omeprazol como un jarabe amarillo con una pureza óptica de
e.e. del 97,3%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 2,35 g de una mezcla de los
enantiómeros de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
(80% de e.e., a favor del enantiómero (+)) como un jarabe
amarillo, en 20 ml de acetato de etilo. Casi inmediatamente,
apareció el racemato como un sólido y después de una hora en
refrigerador se separó por filtración este sólido blanco. Se
evaporó el disolvente del líquido filtrado para proporcionar 1,7 g
del enantiómero (+) de omeprazol como un jarabe amarillo con una
pureza óptica de e.e. del 95,4%.
Se disolvieron 2,35 g de una mezcla de los
enantiómeros de
5-metoxi-2-[((4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
(40% de e.e., a favor del enantiómero (+)) como un jarabe
amarillo, en 20 ml de etanol. Casi inmediatamente, apareció el
racemato como un sólido y después de una hora en refrigerador se
separó por filtración este sólido blanco. Se evaporó el disolvente
del líquido filtrado para proporcionar 1,0 g del enantiómero (+) de
omeprazol como un jarabe amarillo con una pureza óptica de
e.e. del 88,7%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 2,35 g de una mezcla de los
enantiómeros de
5-metoxi-2-[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
(30% de e.e., a favor del enantiómero (+)) como un jarabe
amarillo, en 20 ml de tolueno. Casi inmediatamente, apareció el
racemato como un sólido y después de una hora en refrigerador se
separó por filtración este sólido blanco. Se evaporó el disolvente
del líquido filtrado para proporcionar 0,62 g del enantiómero (+) de
omeprazol como un jarabe amarillo con una pureza óptica de
e.e. del 97,0%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se agitó una mezcla de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)-metil]tio]-1H-benzimidazol
(0,47 g; 1,46 mmoles),
(3'S,2R)-(-)-N-(fenilsulfonil)-(3,3-diclorocanforil)oxaziridina
(0,55 g; 1,46 mmoles), trietilamina (0,07 ml; 0,5 mmoles) y 20 ml
de tetracloruro de carbono, durante 96 horas, a temperatura normal.
Después de la eliminación del disolvente se disolvió el residuo en
cloruro de metileno (25 ml). La mezcla se extrajo con dos porciones
de disoluciones acuosas de hidróxido de sodio (0,1 M, 15 ml). Se
neutralizaron las disoluciones acuosas combinadas con una
disolución acuosa de cloruro de amonio en presencia de cloruro de
metileno. Se separaron las fases y se extrajo la disolución acuosa
con dos porciones de cloruro de metileno. Se secaron las
disoluciones orgánicas combinadas sobre sulfato de sodio y después
se eliminó el disolvente. Se disolvió el residuo (200 mg, 40% de
e.e.) en 2-butanona (3 ml) y se separó por
filtración el sólido formado. Se evaporó el disolvente del líquido
filtrado para proporcionar 0,11 g (22%) del compuesto del titulo con
una pureza óptica del 94% de e.e.
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvieron 1,6 kg (5,0 moles) de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)-metil]tio]-1H-benzimidazol
en 5,0 l de acetato de etilo. A la disolución se añadieron 31 ml
(1,7 moles) de agua. A la mezcla se añadieron 856 ml (5,0 moles) de
(-)-D-tartrato de dietilo, 744 ml
(2,5 moles) de isopropóxido de titanio (IV) y 435 ml (2,5 moles)
de diisopropiletilamina a temperatura ambiente. Después se llevó a
cabo la adición de 830 ml (4,5 moles) de hidroperóxido de cumeno, a
30ºC. Después de agitar durante una hora, a 30ºC, terminó la
reacción. Los análisis cromatográficos quirales y aquirales
mostraron que la mezcla consistía en 71,4% de sulfóxido con un
exceso enantiomérico (e.e.) de 72,9%. Se dejó enfriar la
mezcla a 10ºC y después de adición de 1,7 l de isooctano, se
extrajo tres veces el producto con una disolución acuosa de amoníaco
(12%) con un volumen total de 10 l. Se neutralizaron las fases
acuosas combinadas por adición de 1,5 l de ácido acético
concentrado en presencia de acetato de etilo (3 l). Se separaron las
fases y se extrajo la fase acuosa con acetato de etilo (3 l). Se
eliminó el disolvente de las disoluciones orgánicas combinadas y al
final de la evaporación se añadió acetonitrilo (1,5 l) para
facilitar la eliminación de disolvente. Se añadió acetona (2,5 l)
para precipitar el racemato de omeprazol que se separó por
filtración (254 g). Los análisis HPLC (columnas aquirales y
quirales) del líquido filtrado mostraron que esta disolución
consistía en 88% de sulfóxido con una pureza óptica del 96,3% de
e.e. y así se mejoró la pureza óptica de 72,9% de e.e.
a 96,3% de e.e. simplemente por una precipitación de
omeprazol racémico. Además, un análisis (HPLC) del contenido del
líquido filtrado mostró que el rendimiento era 0,8 kg (46%). El
enantiómero (-) de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
no se aisló en su forma neutra pero se transformó además en la
correspondiente sal sódica.
Se disolvieron 1,6 kg (5,0 moles) de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)-metil]tio]-1H-benzimidazol
en 7,5 l de acetato de etilo. A la disolución se añadieron 31 ml
(1,7 moles) de agua. A la mezcla se añadieron 856 ml (5,0 moles) de
(-)-L-tartrato de dietilo, 744 ml
(2,5 moles) de isopropóxido de titanio (IV) y 436 ml (2,5 moles)
de diisopropiletilamina a temperatura ambiente. Después se llevó a
cabo la adición de 830 ml (4,5 moles) de hidroperóxido de cumeno a
30ºC. Después de agitar durante una hora, a 30ºC, terminó la
reacción. Los análisis cromatográficos quirales y aquirales
mostraron que la mezcla consistía en 75% de sulfóxido con un exceso
enantiomérico (e.e.) del 80%. Se dejó enfriar la mezcla a
10ºC y después de la adición de 1,5 l de isooctano y acetato de
etilo (0,5 l), se extrajo tres veces el producto con una disolución
acuosa de amoníaco (12%) con un volumen total de 14 l. Se
neutralizaron las fases acuosas combinadas por adición de 1,5 l de
ácido acético concentrado en presencia de acetato de etilo (41). Se
separaron las fases y se extrajo la fase acuosa con acetato de
etilo (41). Se eliminó el disolvente de las disoluciones orgánicas
combinadas. Se añadió acetona (3,0 l) para precipitar el racemato
de omeprazol que se separó por filtración. Los análisis HPLC
(columnas aquirales y quirales) del líquido filtrado mostraron que
esta disolución consistía en 90% de sulfóxido con una pureza óptica
del 95% de e.e. y así se mejoró la pureza óptica de 80% de
e.e. a 95% de e.e. simplemente por una precipitación
de omeprazol racémico. Además, un análisis (HPLC) del contenido del
líquido filtrado mostró que el rendimiento era 1,0 kg (58%). El
enantiómero (+) de
5-metoxi-2-[[(4-metoxi-3,5-dimetil-2-piridinil)metil]sulfinil]-1H-benzimidazol
no se aisló en su forma neutra pero se transformó además en la
correspondiente sal sódica.
El material de partida en forma de preparaciones
enantioméricamente enriquecidas para la purificación óptica de uno
de los compuestos de acuerdo con las fórmulas Ib, Ic, Id o Ie, se
prepara como se describe en los ejemplos 8 y 9.
Claims (9)
1. Un procedimiento para la purificación óptica
de una preparación enantioméricamente enriquecida del compuesto,
según la fórmula Ia:
caracterizado porque el procedimiento
comprende las etapas de:
- -
- tratar una preparación enantioméricamente enriquecida del compuesto según la fórmula Ia-Ie, a favor de o su enantiómero (+) o su enantiómero (-), con un disolvente orgánico seleccionado de: acetona, 2-butanona, acetato de etilo, etanol, acetonitrilo o tolueno, a partir del cual se precipita selectivamente el racemato de dicho compuesto,
- -
- separar por filtración el racemato precipitado y
- -
- eliminación del disolvente para proporcionar el enantiómero solo con una pureza óptica mejorada.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se mejora la pureza óptica del
enantiómero (-) del compuesto según la fórmula Ia.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se mejora la pureza óptica del
enantiómero (+) del compuesto según la fórmula Ia.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el disolvente se elimina por
evaporación.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el disolvente orgánico es una mezcla de
disolventes orgánicos.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la preparación enantioméricamente
enriquecida se trata con una mezcla de agua y uno o más disolventes
orgánicos.
7. Un procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la mezcla de agua y uno o más
disolventes orgánicos contiene < 50% de agua.
8. Un procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el disolvente orgánico es: acetona,
acetonitrilo o tolueno.
9. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el procedimiento se lleva a cabo a
temperatura ambiente o por debajo de temperatura ambiente.
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