ES2321805T3 - Procedimiento para la produccion de derivados de piperidina con microorganismos. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la producción de un compuesto de producto teniendo una estructura de acuerdo con las Fórmulas IA y/o IB: en donde: N es 0 o 1; R 1 es hidrógeno o hidroxi; R 2 es hidrógeno; o, cuando n es 0, R 1 y R 2 tomados juntos forman un segundo enlace entre los átomos de carbono que llevan R 1 y R 2 , siempre que cuando n es 1, R 1 y R 2 son cada uno hidrógeno; R 3 es -COOH o COOR 4 ; R 4 es un alquilo o mitad de arilo; A, B, y D son los sustitutos de sus anillos, cada uno de los cuales puede ser diferente o el mismo, y se seleccionan entre el grupo que consta de hidrógeno, halógenos, alquilos, hidroxi, y alcoxi dicho procedimiento comprendiendo: incubar un compuesto inicial que tiene una estructura de acuerdo con las Fórmulas IIA y/o IIB: donde R 3 es -CH3 y R 1 , R 2 , A, B, y D definidos arriba, en la presencia de Stemphylium consortiale bajo condiciones efectivas para producir el compuesto de producto.
Description
Procedimiento para la producción de derivados de
piperidina con microorganismos.
La presente invención se relaciona con un
procedimiento para la producción de derivados de piperidina con
microorganismos.
La
terfenadina,1-(p-terc-butilfenil)-4-[4'-(\alpha-hidroxidifenilmetil)-1'-piperidinil]-butanol,
es un anti-histamínico no-sedante.
Se informa que el es un receptor H^{1} específico antagonista que
está también carente de cualquier anticolingérico,
antiserotomnérgico, y de efectos anti-adienérgicos
in vitro e in vivo. Ver D. Mc. Tavish, K.L. Goa,
M. Drugs, 1990, 39, 552; C.R Kingsolving, N.L. Monroe, A.A Carr,
Pharmacologist, 1973, 15, 221; J.K. Woodward, N.L. Munro
Arzneim-Forsch, 1982, 32, 1154; K.V. Marm,
K.J. Tietze, Clin. Pharm. 1989, 6, 331. Se ha hecho un gran
esfuerzo en investigar la relación estructura - actividad de los
análogos de la terfenadina y ésta se refleja en el gran número de
patentes de EE.UU. que revelan este compuesto y las estructuras
asociadas como sigue:
Patente de EE.UU. No. 3,687,956 de Zivkovic
Patente de EE.UU. No. 3,806,526 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,829,433 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,862,173 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,878,217 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,922,276 de Duncan, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,931,197 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,941,795 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,946,022 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,956,296 de Duncan, et
al.
Patente de EE.UU. No. 3,965,257 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 4,742,175 de Fawcett,
et al.
En estudios metabólicos en animales y humanos,
se ha observado que la terfenadina experimenta un extenso
metabolismo hepático de primer paso, y, tras dosis normales, no
puede ser detectada en el plasma a menos que se usen ensayos muy
sensibles. Una enzima específica del citocromo hepático
P-450 convierte la terfenadina en el metabolito
mayor, ácido
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-\alpha-\alpha-dimetilfenilacético,
también conocido como metabolito ácido carboxílico de la
terfenadina. Este metabolito puede ser fácilmente detectado en el
plasma y se considera la forma activa de la terfenadina administrada
oralmente.
Los efectos secundarios reportados con la
terfenadina son arritmias cardíacas (taquiarritmias ventriculares,
torsados de pointes, fibrilación ventricular), sedación, dolor GI,
sequedad bucal, estreñimiento y/o diarrea. El más serio de éstos, y
potencialmente mortal, son las arritmias cardíacas, que están
relacionadas con la habilidad de la terfenadina para prolongar el
intervalo QT cardíaco, y son solamente reportados en pacientes con
enfermedad del hígado a quienes se les ha administrado terfenadina o
que toman también el fármaco antifúngico ketoconazol o el
antibiótico eritromicina.
Como los efectos secundarios cardíacos de la
terfenadina han sido reportados en pacientes con función hepática
dañada y en pacientes que también toman antibióticos conocidos para
suprimir la función de la enzima hepática, fue especulado que los
efectos secundarios cardíacos eran debidos a la acumulación de la
terfenadina y no a la acumulación del metabolito ácido carboxílico
de la terfenadina. Los estudios de composición en miocitos
ventriculares aislados de felinos respaldan el argumento de que la
terfenadina, y no el metabolito de ácido de carboxílico, es el
responsable de los efectos secundarios cardíacos. A una
concentración de 1 \muM, la terfenadina causa más del 90% de la
inhibición del retraso en el flujo del potasio rectificador. A
concentraciones de hasta 5 \muM, el metabolito de del ácido
carboxílico de la terfenadina no tuvo ningún efecto importante
sobre el flujo del potasio en este ensayo (Ver R.L. Woosley, Y.
Chen, J.P.. Frieman, y R.A. Gillis, JAMA 1993, 269, 1532).
Debido a que la inhibición del transporte de iones se ha vinculado a
anomalías cardíacas, tales como las arritmias, estos resultados
indican que probablemente el ácido carboxílico de la terfenadina no
está vinculado al origen de las arritmias cardíacas a niveles de
dosis en los que hay un claro riesgo de que la propia terfenadina
cause este efecto secundario.
La carebastina, ácido
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-oxobutil]-\alpha,\alpha-dimetilfenilacético,
es el metabolito ácido carboxílico de la ebastina,
1-(p-terc-butilfenil)-4-[4'-(\alpha-difeninetoxi)-1'-piperidinil]-butanol.
Ambos compuestos poseen potentes propiedades de bloqueo selectivo
del receptor H1 de histamina y de antagonista de calcio y se han
visto de utilidad en el tratamiento de una variedad de estados de
enfermedades respiratorias, alérgicas y cardiovasculares.
Estos compuestos relajan el músculo bronquial y
vascular blando in vitro e in vivo e inhiben la
influencia constrictora de la noradrenalina, los iones de potasio,
y varias otros fármacos agonistas. Los compuestos también inhiben
las respuestas de las preparaciones intestinales y traqueales a la
histamina, acetilcolina, y al cloruro de bario y obstruyen la
broncoconstrición producida por el aerorosol de histamina en cobayos
en dosis menores de 1 mg/kg de peso del cuerpo del animal
administrado oralmente. También poseen propiedades de
antianafilactinas en la rata, inhiben las lesiones de la piel a
variedad de mediadores anafilacticos (histamina,
5-hidroxitriptamina, bradikinina, LCD4, etcétera), y
antagoniza la respuesta sensitiva Schultz-Dale en
cobayos.
Los derivados de piperidina relacionados con el
metabolito ácido carboxílico de terfenadina son revelados en las
siguientes patentes de EE.UU:
Patente de EE.UU. No. 4,254,129 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 4,254,130 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 4,285,957 de Carr, et
al.
Patente de EE.UU. No. 4,285,958 de Carr, et
al.
En estas patentes, el ácido
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-\alpha,\alpha-dimetilbencenoacético
y los compuestos relacionados se preparan por alquilación de un
derivado de una piperidina sustituida de la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
con una fenilcetona
\alpha-haloalquil sustituida de la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en donde los sustitutos halo,
R^{1}, R^{2}, n, Z, y R^{6} se describen en la columna 6 de la
Patente de EE.UU. No.
4,254,130.
De modo similar, la Patente de EE.UU. No.
4,550,116 de Soto et al. describe la preparación de derivados
de piperidina relacionados con la carebastina mediante la reacción
de la fenilcetona \alpha-haloalquil sustituida
con un derivado de hidroxipiperidina sustituido de la fórmula:
La Patente de EE.UU. No. 4,254,130 indica que
las fenilcetonas \alpha-haloalquil sustituidas, en
donde Z es hidrógeno, se preparan reaccionando un éster de alquilo
C_{1-6} inferior lineal o ramificado apropiado de
ácido \alpha,\alpha-dimetilfenilacético con un
compuesto de la siguiente fórmula:
en condiciones generales de una
acilación de Friedel-Crafts, donde halo y m son
descritos en la columna 11 de la Patente de EE.UU. No. 4,254,129.
La reacción es llevada a cabo en disulfido de carbono como
disolvente
preferido.
En la Patente de EE.UU. No. 5,578,610,
5,581,011, 5,589,487, 5,663,412, 5,750,703 y 5,994,549, así como en
las solicitudes de PCT Nos. WO95/00492, WO94/03170 y WO95/00480 se
revelan otros procedimientos para producir sintéticamente el
metabolito ácido carboxílico de terfenadina.
Otra aproximación para producir compuestos del
metabolito ácido carboxílico de terfenadina involucra la conversión
de compuestos tipo terfenadina usando hongos. Este procedimiento es
revelado en la Patente de EE.UU. No. 5,204,249 de Schwartz et
al. y la Patente de EE.UU. No. 5,990,127 de Meiwes et al.
En la patente de Schwartz, los hongos del género
Cunninghamella se usan para convertir ebastina en
carebastina. La patente de Meiwes emplea especies de hongos de los
géneros Cunninghamella y Absidia para transformar la
terfenadina en su metabolito ácido. Aunque estos procedimientos se
han encontrado útiles en la producción de compuestos semejantes al
metabolito ácido carboxílico de terfenadina, el rendimiento inicial
de los productos de tales procedimientos es muy bajo y la
restricción a hongos de filamentos, de los géneros previamente
indicados, crea limitaciones no deseables para un procedimiento
comercialmente viable.
La presente invención está dirigida a un
procedimiento mejorado para la preparación de derivados del
metabolito ácido carboxílico de terfenadina y de carebastina usando
catalizadores microbianos.
La presente invención se refiere a la producción
de un compuesto de producto que tiene las Fórmulas IA y/o IB:
donde
n es 0 ó 1;
R^{1} es hidrógeno o hidroxi;
R^{2} es hidrógeno;
o, cuando n es 0, R^{1} y R^{2} tomados
juntos forman un segundo enlace entre los átomos de carbono que
tienen R^{1} y R^{2}, siempre que cuando n es 1, R^{1} y
R^{2} sean cada uno hidrógeno;
R^{3} es -COOH o -COOR^{4};
R^{4} es un alquilo o mitad de arilo;
A, B, y D son los sustitutos de sus anillos,
cada uno de los cuales puede ser diferente o el mismo, y son
seleccionados del grupo que consiste en hidrógeno, halógenos,
alquilo, hidroxi y alcoxi.
\vskip1.000000\baselineskip
Este procedimiento supone incubar un compuesto
inicial de las Fórmulas IIA y/o IIB:
donde R^{3*} es -CH_{3} y
R^{1}, R^{2}, A, B, y D son definidos anteriormente, en
presencia de Stemphylium
consortiale.
La presente invención proporciona un
procedimiento alternativo y/o mejorado para la preparación de
carboxiterfanadina a partir de terfenadina. La selectividad y los
rendimientos de la carboxiterfenadina obtenida usando Stemphylium
consortiale pueden ser más altos que los obtenidos usando las
cepas conocidas.
La presente invención se refiere a la producción
de un compuesto de producto que tiene una estructura de acuerdo con
las Fórmulas IA y/o IB:
donde
n es 0 ó 1;
R^{1} es hidrógeno o hidroxi;
R^{2} es hidrógeno;
o, cuando n es 0, R^{1} y R^{2} tomados
juntos forman un segundo enlace entre los átomos de carbono que
llevan R^{1} y R^{2}, siempre que cuando n es 1, R^{1} y
R^{2} sean cada uno hidrógenos;
R^{3} es-COOH o
-COOR^{4};
R^{4} es un alquilo o mitad de arilo;
A, B, y D son los sustitutos de sus anillos,
cada uno de los cuales pueden ser diferentes o el mismo, y son
seleccionados del grupo que consta de hidrógeno, halógenos, alquilo,
hidroxi y alcoxi.
\vskip1.000000\baselineskip
Este procedimiento supone incubar un compuesto
inicial que tiene una estructura de acuerdo con las Fórmulas IIA
y/o IIB:
en donde R^{3} es -CH y R^{1};
R^{2}, A, B, y D son definidos arriba, en presencia de
stemphylium consortiale bajo condiciones efectivas para
producir el compuesto del
producto.
El procedimiento de la presente invención es
llevado a cabo en un medio de crecimiento líquido. Lo que constituye
un medio de crecimiento apropiado depende del microorganismo
específico y el propósito, como es sabido por los expertos en la
técnica. En general, el medio de crecimiento contiene fuentes de
carbono, como dextrosa, sacarosa, citrato, y/o almidón, y fuentes
de nitrógeno, como harina de soja, extracto de levadura, triptona,
extracto de malta y/o acetato de amonio. Además, el medio de
crecimiento contiene sales inorgánicas, como fosfato de sodio,
fosfato de potasio, cloruro de sodio, cloruro de calcio, sulfato de
calcio, carbonato de calcio, y/o sulfato de magnesio, y elementos
de traza, como hierro, zinc, cobre, molibdeno, manganeso, u otras
sales de metal.
Para cada cepa, la invención se refiere al uso
de todo el microorganismo, y sus componentes, incluyendo, pero sin
limitarse a, extractos de células, microsomas, enzimas aisladas, y
genes, para la oxidación quimio y regioselectiva de las Fórmulas
IIA y/o IIB para productos de las Fórmulas IA y/o IB.
Además, mutantes y seleccionados de
Stemphylium consortiale son también apropiados para el uso en
el procedimiento de la presente invención. Los mutantes pueden ser
creados por métodos clásicos de mutagénesis para la mejora de la
cepa, como mutagénesis aleatoria mediada por sustancias químicas u
ondas químicas, o por métodos modernos de manipulación genética,
como PCR con predisposición a errores, mutagénesis de codon, o
transposiciones genéticas.
La presente invención también se relaciona con
el descubrimiento y el uso de Stemphyllium consortiale para
funcionar como agentes superiores para la oxidación selectiva de
terfenadina (Fórmulas IIA/IIB) a carboxiterfenadina (Fórmulas
IA/IB) comparada con hongos de los géneros Cunninghamella y
Absidia.
En la experimentación previa, Meiwes et
al identificaron solamente dos cepas que produjeron rendimientos
del 3% o más mayores durante la prueba inicial.
El Stemphylium consortiale está
libremente disponible en colecciones de cultivo públicas. La
identidad y fuente específicas de los cultivos microbianos se
describen en los ejemplos de abajo.
Los cultivos microbianos usados para la presente
invención pueden ser mantenidos de acuerdo con los procedimientos
conocidos por los expertos, tales como en medios sólidos,
manteniéndolos en aceite mineral y liofilizado o congelado.
Los cultivos microbianos pueden ser mantenidos
en un medio sólido apropiado, tal como 30 gramos/litro de caldo de
dextrosa sabouraud y 20 gramos/litro de agar. Preferentemente, para
algunas cepas, la preparación de inóculos incluyendo una
temperatura baja de crioconservación y técnica de descongelación
(i.e. técnica de "Cryoready") sirve para mejorar la
aproximación para transformar el material inicial en el producto de
piperidina de la presente invención reduciendo el tiempo requerido
para producir inóculos apropiados y aumentar la producción del
producto de piperidina. Tras desarrollar el cultivo en un medio
líquido apropiado, la suspensión microbiana es centrifugada, el
medio líquido utilizado es eliminado, y la bola concentrada de
células en es resuspendida con un volumen igual al stock de
glicerol al 20% estéril y caldo fresco, para producir una suspensión
de células en glicerol al 10%.
De un medio sólido, los microorganismos son
propagados inicialmente a través de uno o más estados en un medio
de cultivo líquido neutral apropiado para mantener el crecimiento de
las cepas específicas (i.e. el procedimiento "Multipaso"). El
medio típico para la propagación inicial consta de 20 g/l de
glucosa, 5 g/l de extracto de levadura, 5 g/L de levadura de harina
de soja, 5 g/l de NaCl, y 5g/l de K_{2} HPO_{4}. El estado
inicial de los cultivos microbianos fue incubado a 29ºC y 250 rpm
durante 48 o 72 horas. Las etapas siguientes fueron inoculadas, con
un inóculo pesado (1-20% v/v, especialmente 10% v/v
de la suspensión microbiana del estado previo del cultivo líquido,
en un medio líquido fresco.
Para el estado de reacción, un inóculo pesado
(1-20% v/v, especialmente 10% v/v) de la suspensión
microbiana, o de células crioconservadas descongeladas son
inoculadas en un medio fresco. Los microorganismos son cultivados a
temperaturas entre aproximadamente 20 y 80ºC, preferentemente 25 a
37ºC, y a pH de 4 a 9, especialmente entre pH 5 y 8, dependiendo
del microorganismo específico usado para la transformación. La
incubación de los microorganismos fue llevada a cabo durante un
intervalo de tiempo de 2-240 horas, preferentemente
de 75 a 170 horas. La reacción fue realizada aeróbicamente,
inicialmente en cámaras de reacción multipocillos paralelas, se le
proporcionó aire constantemente u oxígeno enriquecido, y se agitó.
Seguidamente, se pueden realizar fermentaciones a mayor escala de
un modo similar en matraces de agitación, y luego en fermentadores
con agitador y aireación.
La adición de material inicial para el cultivo
microbiano se hace entre 0-72 horas de la
inoculación del medio de reacción con inóculo preparado,
preferentemente después de aproximadamente 8-48
horas y especialmente después de 24 horas de incubación. La adición
de material de inicio es realizada más convenientemente de una
solución de un disolvente orgánico apropiado, pero también puede
ser añadido como polvo sólido, o como suspensión. De la solución,
el material de inicio es añadido preferentemente en dimetilformamida
(DMF), pero también en etanol, dimetil sulfóxido (DMSO),
dimetilacetamida (DMA), acetonitrilo, tetrahidrofurano (THF) y, una
formamida (i.e. dibutil-,diisopropil-, o dietil-), una pirrolidona
(i.e. 1-metil-, 1-etil-, 1
ciclohexil-), 4-formil-molfolina,
1-formilpiperidina,
1-formilpirrolidina,
tetrametil-tetraetil-, tetrabutilurea, un óxido de
fosfina (i.e. tripiperidino- o tripirrolidino), sulfolano,
N-metil-caprolactamo, o mezclas de
éstos. Solubilizadores biocompatibles orgánicos, como
ciclodextrinas o surfactantes (e.g. Tween 80 o Pluronico F38)
también pueden ser añadidos a un medio de reacción que contenga
el
microorganismo.
microorganismo.
Los compuestos de la Fórmula IA y/o IB pueden
ser aislados directamente del cultivo microbiano o de líquido
clarificado después de la separación de las células, por ejemplo,
por centrifugación o filtración. Estos productos pueden ser
aislados por extracción con disolventes orgánicos o por la adsorción
sobre resinas hidrofóbicas o iones cambiables.
Variaciones adicionales de esta invención pueden
usar el stemphylium consortiale y técnicas estándares y
procedimientos convencionales para incubar los microorganismos y
dirigir las reacciones, así expuesta en manuales generalmente
adecuados. Por ejemplo, los métodos descritos en Demain, AL. y
J.E. Davies, Manual de Microbiología Industrial y
Biotecnología, 2nd Ed. (1999) y Crueger, W y A. Crueger,
Biotecnología: un libro de texto de Microbiología Industrial (1984)
son aplicables para la preparación de los cultivos y para llevar a
cabo el procedimiento de la presente invención.
De particular importancia son los compuestos de
las Fórmulas IIIA y/o IIIB:
\vskip1.000000\baselineskip
en donde R^{1}, R^{2}, R^{3},
A, B, y D son definidos arriba. De estos compuestos, es preferido
particularmente el ácido
4-(4-(4-hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil)-1-hidroxibutil)-\alpha,\alpha-dimetilfenil-acético.
\newpage
Otra clase de compuestos preferidos son los
compuestos de las Fórmulas IVA y/o IVB:
en donde R^{1}, R^{2}, R^{3},
A, B, y D son definidos arriba. De estos compuestos, es
particularmente preferido el ácido
4-[4-[4-difenilmetoxi)-1-piperidinil]-oxobutil]-\alpha,\alpha-dimetilfenil-acético.
La presente invención adicionalmente se
relaciona con un procedimiento para la preparación de análogos
adicionales de las Fórmulas IA y/o IB comenzando de estructuras de
acuerdo con las Fórmulas IIA y o IIB, con un microorganismo de
acuerdo con la presente invención.
Otros ejemplos ilustrativos de compuestos
preparados por el procedimiento de la presente invención son como
sigue:
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetilbenceno
acético
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil
dimetilbenceno acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetilen)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil
dimetilbenceno acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetil-3-hidroxi
benceno acético;
ácido \alpha,\alpha
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetil-2-hidroxibenceno
acético;
ácido \alpha,\alpha
4-[4-[4-(difenilmetileno)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetil-3-hidroxibenceno
acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetileno)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetilbenceno
acético;
\alpha,\alpha-dimetilbencenoacetato
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]
de etilo;
\alpha,\alpha-dimetilbencenoacetato
4-[4-[4-(difenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]
de n-pentilo;
\alpha,\alpha-dimetilbencenoacetato
4-[4-[4-(difenilmetileno)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]
de etilo
\alpha,\alpha-dimetilbencenoacetato
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
metilo;
\alpha,\alpha-dimetil-3-hidroxibencenoacetato
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
etilo;
\alpha,\alpha-dimetil-2-hidroxibencenoacetato
4-[4-[4-(hidroxidifenilmetil)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]
de n-propilo;
\alpha,\alpha-dimetil-3-hidroxibencenoacetato
4-[4-[4-(difenilmetileno)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]
de n-hexilo;
\alpha,\alpha-acetato de
dimetilbenceno
4-[4-[4-(difenilmetileno)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
etilo;
\alpha,\alpha-ácido
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetilbenceno
acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetil-3-hidroxibenceno
acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetil-2-hidroxibenceno
acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetil-3-hidroxibenceno
acético;
ácido
\alpha,\alpha-4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-dimetilbenceno
acético;
\alpha,\alpha-dimetilbencenoacetato
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
n-pentilo;
\alpha,\alpha-dimetilbencenoacetato
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
etilo;
\alpha,\alpha-dimetil-(3-hidroxibenceno)acetato
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
etilo;
\alpha,\alpha-dimetil-(2-hidroxibenceno)acetato
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
n-propilo;
\alpha,\alpha-dimetilo-(3-hidroxibenceno)acetato
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
n-hexilo; y
\alpha,\alpha-dimetilbenceno
acetato
4-[4-[4-(difenilmetoxi)-1-piperidinil]-1-hidroxibutil]-de
etilo.
La presente invención se relaciona
adicionalmente con un procedimiento para la preparación de análogos
adicionales de las Fórmulas IA y/o IB comenzando de estructuras de
acuerdo con las Fórmulas IIA y o IIB, con Stemphylium
consortiale usado de acuerdo con el procedimiento (o un
procedimiento esencialmente equivalente) expresado aquí.
\vskip1.000000\baselineskip
Particularmente preferidos son los compuestos de
las fórmulas:
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
Opcionalmente, ambos grupos de difenilos del
compuesto de piperidina podrían ser alquilos (e.g. metilo)
sustituidos en la posición para en el metileno, como:
Los compuestos preparados por los métodos de la
presente invención pueden ser sales farmacéuticamente aceptables en
forma de ácido inorgánico o orgánico o sales de adición de base de
los compuestos anteriores. Acidos inorgánicos apropiados son, por
ejemplo ácidos hidroclóricos, hidrobrómicos y fosfóricos. Ácidos
orgánicos apropiados incluyen ácidos carboxílicos, como, acético,
propiónico, glicólico, láctico, pirúvico, malónico, succínico,
fumárico, málico, tartárico, cítrico, ciclámico, ascórbico, maleico,
hidroximaleico, dihidroximaleico, benzoico, fenilacético,
4-aminobenzoico, antranílico, cinnámico, salicílico,
4-aminosalicílico,
2-fenoxibenzóico, 2-acetoxibenzoico,
y ácido mandélico. Son también ácidos apropiados los ácidos
sulfónicos, como, metanesulfónico, etanosulfónico, y el ácido
\beta-hidroxi-etanosulfónico.
Sales no tóxicas de los compuestos Fórmulas arriba identificadas
formados con bases inorgánicas y orgánicas incluyen, por ejemplo,
los metales alcalinos, como, sodio, potasio y litio, metales
alcalinotérreos, por ejemplo, calcio y magnesio, metales ligeros,
por ejemplo, aluminio, aminas orgánicas, como aminas primarias,
secundarias o terciarias, por ejemplo, ciclohexilamina, etilamina,
piridina, metilaminoetanol, y piperazina. Estas sales se preparan
por los medios convencionales, por ejemplo, tratando los compuestos
derivados de la piperidina de las Fórmulas IA y/o IB:
donde A, B, D, n, R^{1}, R^{2},
y R^{3} son definidos arriba, con un ácido o base
apropiados.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Los compuestos derivados de piperidina
preparados por los métodos de la presente invención pueden ser
utilizados como componentes biológicamente activos en composiciones
farmacéuticas. Estos compuestos son útiles como antihistamínicos,
agentes antialérgicos, y broncodilatadores. Pueden ser administrados
solos o con portadores farmacéuticos apropiados, y pueden estar en
forma sólida o líquida, como, pastillas, cápsulas, polvos,
soluciones, suspensiones, o emulsiones.
Los compuestos preparados por los métodos de
esta invención pueden ser administrados de forma oral,
parenteralmente, por ejemplo, subcutáneamente, por vía intravenosa,
intramuscularmente, intraperitonealmente, por instilación
intranasal, o por aplicación a las membranas mucosas, como son las
de nariz, garganta, y los tubos bronquiales. Tal aplicación para
membranas mucosas puede ser alcanzada con un dispersor de aerosol
que contenga partículas pequeñas de un compuesto de esta invención
en un dispersor o forma de polvo seco.
La cantidad de compuesto administrado variará
dependiendo del paciente y el modo de administración y podrá ser
cualquier cantidad efectiva. La cantidad del compuesto administrado
puede variar sobre un amplio rango para proporcionar una dosis
unitaria de una cantidad efectiva de aproximadamente 0,01 a 20 mg/kg
del peso corporal del paciente por día para conseguir el efecto
deseado. Por ejemplo, los efectos antihistamínicos, antialérgicos y
broncodilatadores deseados pueden ser obtenidos por el consumo de
una forma de dosis unitaria tal como una pastilla que contenga de 1
a 50 mg del compuesto de la presente invención tomado de 1 a 4 veces
diariamente.
Las formas de dosis unitaria sólida pueden ser
del tipo convencional. Esta forma sólida puede ser una cápsula, así
como un tipo de gelatina corriente que contiene el compuesto de la
presente invención y un portador, por ejemplo, lubricantes y
rellenos inertes como, lactosa, sacarosa, o almidón de maíz. En otra
realización, estos compuestos son tableteados con bases de
pastillas convencionales así como lactosa, sacarosa, o almidón de
maíz en combinación con aglutinantes como acacias, almidón de maíz,
o gelatina, agentes desintegrantes como, almidón de maíz, almidón
de patata, o ácido algínico, y un lubricante como ácido esteárico o
estearato de magnesio.
Los compuestos preparados de acuerdo con la
presente invención también pueden ser administrados en dosis
inyectables mediante la solución o la suspensión de los compuestos
de la presente invención en un diluyente fisiológicamente aceptable
con portador farmacéutico. Tales portadores incluyen líquidos
estériles como agua y aceites, con o sin la adición de un
surfactante y otro adyuvante aceptables farmacéuticamente. Los
aceites ilustrados son los de petróleo, animales, vegetales, o de
origen sintético, por ejemplo, aceite de maní, aceite de soja, o
aceite mineral. En general, agua, suero, dextrosa acuosa y solución
de azúcar relacionada, y glicoles como, glicol de propileno o
glicol de polietileno, son portadores líquidos preferidos,
particularmente para las soluciones inyectables.
Para usar como aerorosoles, los compuestos en
solución o suspensión pueden ser embalados en un recipiente de
aerorosol presurizado junto con propulsores apropiados, por ejemplo,
propulsores de hidrocarburo como propano, butano, o isobutano con
adyuvantes convencionales. Estos compuestos pueden ser administrados
de forma no presurizada, así como en un nebulizador o
atomizador.
Los compuestos hechos de acuerdo con la presente
invención pueden ser usados para tratar animales de sangre
caliente, aves y mamíferos. Ejemplos de tales seres incluyen los
seres humanos, gatos, perros, caballos, ovejas, vacas, cerdos,
corderos, ratas, ratones, y cobayas.
Los siguientes ejemplos son ilustraciones de la
invención aquí descrita sin ser de naturaleza limitante.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Los cultivos microbianos para las reacciones
fueron inoculados usando los procedimientos descritos arriba y
especificados en la Tabla 2 inferior. Los inóculos de la reacción
fueron preparados para cada microorganismo listado en la Tabla 2
con 2,5 ml de cada inóculo siendo añadido a 22,5 ml de medio en un
matraz de Delong de 125 ml e incubado durante 24 horas a 29ºC y a
225 revoluciones por minuto (rpm) sobre un agitador orbital.
Después de este tiempo; el pH de cada cultivo fue registrado y 0,5
ml de los cultivos fueron transferidos a pocillos individuales de
una placa de polipropileno de formato estándar de 48 pocillos
(volumen nominal/5 ml pocillo), cubierto de lana de vidrio,
estopilla, tejido cubierto de teflón, u otra barrera de gas
permeable apropiada, y la reacción se inició mediante la adición de
5 \mul de una solución stock de DMF de metabolito del ácido de
terfenadina a 25 g/L (concentración de reacción final de 250 mg/L).
Las placas de reacción fueron incubadas a 29ºC y a 225 rpm dentro
de cajas de incubación de atmósfera controlada y se les suministró 1
cc/min de gas conteniendo 95% de oxígeno y 5% de gas CO_{2}
saturado con agua en una cámara rociadora de humidificación.
Muestras de alícuotas fueron colectadas de todos
los cultivos a tiempos de reacción entre 2 y 168 horas. A 100
\mul de las muestras de reacción transferidas a las fuentes
correspondientes de una placa limpia multipocillo, se le añadieron
100 \mul de acetonitrilo y la placa fue vortizada durante un
minuto. 250 \mul de acetato de etilo fue añadido a cada pocillo,
y la placa fue vortizada y luego sonicada durante cuatro minutos. El
plato fue centrifugado a 3500 rpm durante 5 minutos y 200 \mul de
la fase orgánica resultante fue transferida a una fuente
correspondiente de una placa de 96 pocillos. La extracción con
acetato de etilo fue repetida una segunda vez sobre la muestra de
reacción, y las fases orgánicas fueron combinadas y secadas bajo el
vacío sin calor. El residuo resultante fue redisuelto en 150 \mul
de DMF.
Las muestras fueron analizadas mediante Análisis
de Cromatografia Líquida de Alta Presión (HPLC) con Espectrometría
de Masa de Ionización Química con Presión Atmosférica
(ACPI-MS) en un columna de 5 \mul Luna C8 (2) (50
mm de largo x 2,0 mm de diámetro) fabricada por Phenomenex.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los rendimientos fueron calculados integrando
los valores de área para cada pico cromatográfico correspondiente
con un ión molecular definido por ionización positiva
APCI-MS. Los iones moleculares para terfenadina
(compuesto 1) y metabolito de ácido de terfenadina (compuesto 2)
son registrados en la Tabla 2. Los factores de respuesta para el
metabolito del ácido de terfenadina se asume que son idénticos al de
la terfenadina misma.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
La Tabla 2 muestra que las conversiones de hasta
el 54% de terfenadina para el metabolito del ácido de terfenadina
podrían ser obtenidas por algunas de las cepas evaluadas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Ejemplo
2
(Incluido no como parte de la
invención sino sólo con propósitos
comparativos)
25 ml de medio líquido de harina de soja en un
matraz Delong de 125 ml es inoculado con Streptomyces rimosus
(NRRL-2234) obtenido de un cultivo sólido
pendiente, como se describe en el Ejemplo 1. Después de incubar a
29ºC y 225 rpm durante 24 horas, 500 \mul de solución del cultivo
(pH 5.0) fue transferido a una fuente de placa de pocillos profundo
48 y 125 \mug de terfenadina disuelta en 5 \mul de DMF y añadida
al cultivo. Después del cultivo adicional en una cámara de
incubación a 29ºC durante 7 días, el cultivo microbiano resultante
fue extraído con acetonitrilo y acetato de etilo. La fase orgánica
fue deshidratada sobre sulfato de sodio, y, luego, fue retirado el
disolvente. El residuo fue redisuelto en DMF y analizado mediante
HPLC-MS. La integración indicó que el 76% del
material recuperado fue TAM.
Ejemplo
3
(Incluido no como parte de la
invención sino sólo con propósitos
comparativos)
Como se describe arriba, 2,5 ml de un cultivo
congelado de Gliocladium deliquescens fue cultivado en 25 ml
de medio de cultivo a pH 7 durante 24 horas. 500 \mul del cultivo
líquido fue transferido a una fuente de placa de pocillos profundo
48 y 125 \mug de terfenadina disuelta en 5 \mul de DMF y añadida
al cultivo e incubada a 29ºC por 1 semana en una cámara de
incubación. El producto fue recuperado y el análisis demostró que
este procedimiento produjo un rendimiento del 39% TAM.
Ejemplo
4
Como se describe en el Ejemplo 2, 125 \mug de
terfenadina disueltos en 50 ml de DMF se añadió a 500 \mul de la
solución del cultivo de Stemphylium consortiale
(4136-UI) en un reactor de placa multipocillo. El
producto fue recuperado y el análisis demostró que este
procedimiento produce un rendimiento del 50% TAM.
Ejemplo
5
(Incluido no como parte de la
invención sino sólo con propósitos
comparativos)
A las dos semanas el cultivo sólido de agar de
Streptomyces rimosus (ATCC 14673) fue inoculado en 25 ml de
medio de haba de soja en un matraz de Delong de 125 ml durante 72
horas a 29ºC y 225 rpm. 2,5 ml de este cultivo líquido fue
transferido a 22,5 ml de medio de harina de haba de soja a pH 5 y
cultivado a 29ºC, 225 rpm durante 24 horas. 12,5 mg de terfenadina
se disolvió en 250 \mug de DMF y se añadió al cultivo y se incubó
por 1 semana. El producto fue recuperado y el análisis demostró que
este procedimiento, realizado de acuerdo con el Ejemplo 2, produce
un rendimiento de 27% TAM.
\vskip1.000000\baselineskip
Este listado de referencias citadas por el
solicitante tiene como único fin la conveniencia del lector. No
forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha puesto
gran cuidado en la compilación de las referencias, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier
responsabilidad en este sentido.
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- \bullet US 3806526 A, Carr
- \bullet US 3829433 A, Carr
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Claims (9)
1. Un procedimiento para la producción de un
compuesto de producto teniendo una estructura de acuerdo con las
Fórmulas IA y/o IB:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en
donde:
N es 0 o 1;
R^{1} es hidrógeno o hidroxi;
R^{2} es hidrógeno;
o, cuando n es 0, R^{1} y R^{2} tomados
juntos forman un segundo enlace entre los átomos de carbono que
llevan R^{1} y R^{2}, siempre que cuando n es 1, R^{1} y
R^{2} son cada uno hidrógeno;
R^{3} es -COOH o COOR^{4};
R^{4} es un alquilo o mitad de arilo;
A, B, y D son los sustitutos de sus anillos,
cada uno de los cuales puede ser diferente o el mismo, y se
seleccionan entre el grupo que consta de hidrógeno, halógenos,
alquilos, hidroxi, y alcoxi
\newpage
dicho procedimiento comprendiendo:
incubar un compuesto inicial que tiene una
estructura de acuerdo con las Fórmulas IIA y/o IIB:
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{3} es -CH_{3} y
R^{1}, R^{2}, A, B, y D definidos arriba, en la presencia de
Stemphylium consortiale bajo condiciones efectivas para
producir el compuesto de
producto.
2. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, donde el compuesto de producto tiene una
estructura de acuerdo con la Fórmula IIIA y/o IIIB:
donde R^{1}, R^{2}, R^{3}, A,
B, y D son definidos
arriba.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, donde el compuesto del producto es ácido
\alpha,\alpha-4-(4-(4-hidroxidifenil)-1-piperidinil)-1-hidroxibutil)-dimetilfenilo
acético.
4. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, donde el compuesto de producto tiene una
estructura de acuerdo con las Fórmulas IVA y/o IVB:
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{1}, R^{2}, R^{3}, A,
B, y D son definidos
arriba.
5. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, donde el compuesto de producto es el ácido
\alpha,
\alpha-4-[4-[4-difenilmetoxi)-1-piperidinil]-oxibutil]-dimetilfenilo
acético.
6. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, donde dicha incubación es llevada a cabo a una
temperatura de 20ºC a 80ºC.
7. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, donde dicha incubación es llevada a cabo a un pH
de 4 a 9.
8. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, donde dicha incubación es llevada a cabo por un
período de 2 a 240 horas.
9. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, donde antes de dicha incubación, el microorganismo
es sometido a crioconservación o inducción en cultivo líquido
multietapa.
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