ES2331205T3 - Transformacion enzimatica de un producto intermedio de la prostaglandina (bimatoprost). - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la conversión selectiva del sustrato de epímero (R) en una mezcla que comprende: (a) (S)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3ona y (R)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona, o (b) (S)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan- 3-ona y (R)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo [3,3,0]octan-3-ona, en el que, para (a), la mezcla se combina con un agente acetilante en presencia de una enzima para formar una mezcla de reacción de acetilación, en el que el sustrato (R)-I se convierte selectivamente en (R)-III y para (b), la mezcla se combina con un alcohol C1-6 en presencia de una enzima para formar una mezcla de reacción de alcoholisis, en el que el sustrato (R)-III se convierte selectivamente en (R)-I; y en el que tanto para (a) como para (b) la enzima es una lipasa aislada de por lo menos uno de entre Alcaligenes sp y Pseudomonas stutzeri.
Description
Transformación enzimática de un producto
intermedio de la prostaglandina (bimatoprost).
La presente solicitud reivindica los derechos de
la solicitud provisional US nº 60/659.009, presentada el 4 de
marzo, 2005.
La presente invención se refiere a la
bimatoprost de prostaglandina. En particular, la presente invención
se refiere a un procedimiento destinado a la acetilación enzimática
o a la alcoholisis selectiva del producto intermedio de
bimatoprost.
El bimatoprost,
(5Z)-7-[(1R,2R,3R,5S)-3,5-dihidroxi-2-[(1E,3S)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]ciclopentil]-5-N-
etilheptenamida, es un derivado sintético de la prostaglandina PGF2. Se recomienda para el control de la presión intraocular elevada y en el tratamiento del glaucoma de ángulo abierto, y está comercializado por Innovator Allergan, Inc. como LUMIGAN®.
etilheptenamida, es un derivado sintético de la prostaglandina PGF2. Se recomienda para el control de la presión intraocular elevada y en el tratamiento del glaucoma de ángulo abierto, y está comercializado por Innovator Allergan, Inc. como LUMIGAN®.
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El producto intermedio (S)-I,
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona,
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compuesto (S)-I es
uno de entre un par de epímeros, y, por consiguiente, difiere en
configuración del correspondiente compuesto (R)-I,
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona.
compuesto (R)-I, en
solamente un carbono asimétrico, el carbono en la posición
3.
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En la preparación de bimatoprost, solamente el
producto intermedio (S)-I, conduce a la forma activa
del fármaco. En un ejemplo, la patente US nº 3.969.396 da a conocer
el procedimiento siguiente para la síntesis de bimatoprost:
Existe una multiplicidad de procedimientos para
la obtención de la estereoquimica requerida, tales como la
cromatografía y la cristalización. En la actualidad, el
procedimiento de separación más practicado de la mezcla de
diastereoisómeros en el caso del producto intermedio
(S)-I es mediante cromatografía. Sin embargo, esta
síntesis estereoselectiva es todavía un procedimiento desfavorable
para la preparación a gran escala debido a su naturaleza de
múltiples etapas y coste. La dificultad de la separación
cromatográfica viene del hecho de que los dos epímeros no difieren
mucho en su afinidad y, por consiguiente, sus tiempos de retención
son demasiado próximos como para permitir una separación eficaz en
una etapa cromatográfica, especialmente a gran escala. Por
consiguiente, es muy deseable un procedimiento de separación del
producto intermedio (S)-I de una mezcla de
epímeros. La presente invención proporciona dicho procedimiento que
mejora considerablemente la eficacia de la separación
cromatográfica.
La presente invención se refiere a
procedimientos para la conversión selectiva, mediante acetilación o
alcoholisis, de un epímero (R) de un producto intermedio de
bimatoprost en presencia de una lipasa aislada de por lo menos uno
de entre Alcaligenes sp. y Pseudomonas stutzeri. El
epímero (R) se selecciona de entre el grupo constituido por
(R)-I,
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo
[3,3,0]octan-3-ona y
(R)-III,
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
y el epímero (S) se selecciona de entre el grupo que comprende
(S)-I,
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
y (S)-III,
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona.
En el que el epímero (R) es (R)-I y el epímero (S)
es (S)-I y solamente el epímero
(R)-I se acetila al compuesto acetilado
(R)-III, en presencia de un agente acetilante. En
el que el epímero (R) es (R)-III, el epímero (S) es
(S)-III y el epímero (R)-III
preferentemente se convierte en (R)-I mediante
alcoholisis en presencia de un alcohol
C_{1-6}.
Todavía en otra forma de realización, la
presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de
bimatoprost que comprende:
- (a)
- convertir selectivamente un epímero (R) en una mezcla que comprende los epímeros (R) y (S) mediante el procedimiento mencionado anteriormente,
- (b)
- obtener el producto intermedio (S)-I mediante la recuperación del producto intermedio (S)-I o, por el contrario, la recuperación del producto intermedio (S)-III y luego la conversión del intermedio (S)-III en el producto intermedio (S)-I, y
- (c)
- convertir el producto intermedio (S)-I en bimatoprost.
La Figura 1 ilustra un cromatograma HPLC de una
mezcla de (R)-I, (R)-III,
(S)-I y (S)-III.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(S)-I" se refiere al compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo
[3,3,0]octan-3-ona.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(S)-III" se refiere al compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo
[3,3,0]octan-3-ona.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(R)-I" se refiere al compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(R)-III" se refiere al compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-l-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(R)-I reducido" se refiere al
compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-pentanil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo
[3,3,0]octan-3-ona
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(R)-III reducido" se refiere al
compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-pentanil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(S)-III reducido" se refiere al
compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-acetoxi-5-fenil-l-pentanil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "(S)-I reducido" se refiere al
compuesto
(1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-hidroxi-5-fenil-pentanil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona
Tal como reconocerán los expertos en la materia,
(S)-I y (R)-I son epímeros, tal
como lo son también (S)-III y
(R)-III. Es decir, (S)-I y
(R)-I difieren en configuración y
(S)-III y (R)-III, difieren en
configuración en solamente uno de los carbonos asimétricos en la
posición 3. Las configuraciones de todos los demás carbonos
asimétricos equivalentes son las mismas en cada uno de los
compuestos. La asignación de la configuración absoluta de los
compuestos se basa en la analogía con los compuestos derivados del
p-fenilbenzoilo de los compuestos I y III, tal como
determinaron Resul et al., J. Med. Chem.,
36:243-248 1993.
Tal como se utiliza en la presente memoria los
términos "enzimático" y "enzimáticamente" se refieren a
que el procedimiento respectivo se realiza mediante una enzima. Las
enzimas preferidas son las lipasas. Las enzimas pueden ser crudas o
inmovilizadas. Los procesos de inmovilización de enzimas son bien
conocidos en la técnica.
El procedimiento de la presente invención se
refiere a procedimientos destinados a la conversión, mediante
acetilación o alcoholisis, de un epímero (R) de un producto
intermedio de bimatoprost en presencia de un enzima lipasa aislada
de por lo menos uno de entre Alcaligenes sp y Pseudomonas
stutzeri. El procedimiento de la presente invención es
altamente selectivo, tal que, en una mezcla de intermedios
(S)-I o (S)-III y su epímero (R),
solamente se convierte el epímero (R).
En una forma de realización de la presente
invención, preferentemente en un procedimiento de preparación de
ofbimatoprost, la invención está dirigida a la conversión selectiva
de un epímero (R) en una mezcla que comprende epímeros (R) y (S), en
presencia de lipasa aislada de por lo menos uno de entre
Acaligenes sp y Pseudomonas stutzeri. El epímero (R)
se selecciona de entre el grupo que comprende (R)-I
y (R)-III mientras que el epímero (S) se selecciona
de entre el grupo que comprende (S)-I y
(S)-III.
En un aspecto de esta forma de realización, el
epímero (R) comprende principalmente (R)-I y el
epímero (S) comprenden principalmente (S)-I y el
epímero (R)-I es convertido en
(R)-III por acetilación en presencia de un agente
acetilante. Preferentemente, de acuerdo con la presente invención,
una mezcla que comprende (S)-I y
(R)-I en una proporción cualquiera, se mezcla con un
agente acetilante, y un disolvente orgánico, y una lipasa aislada
de entre por lo menos uno de Acaligenes sp y Pseudomonas
stutzeri, en la que el agente acetilante también se puede
utilizar como el disolven-
te. La reacción de acetilación de la presente invención procede generalmente según el esquema de reacción siguiente:
te. La reacción de acetilación de la presente invención procede generalmente según el esquema de reacción siguiente:
Preferentemente, los sustratos, reactivos y
condiciones de reacción para la acetilación son las siguientes. El
sustrato (R,S)-I puede comprender los epímeros
(R)-I y (S)-I en una cantidad
relativa cualquiera y en una concentración cualquiera hasta el
límite de solubilidad en el disolvente. Preferentemente, el
sustrato se encuentra presente en el disolvente en una cantidad
comprendida entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 20%
peso/volumen, comprendido preferentemente entre aproximadamente el
0,1 y aproximadamente el 3% en peso/volumen. (R)-I
reducido, es decir, (R)-I sin el doble enlace, se
puede utilizar también como sustrato.
Los agentes acetilantes de utilidad comprenden
de manera no limitativa C_{2}-C_{6} acetato de
alquilo, C_{2}-C_{6} acetato de alquenilo o
C_{5}-C_{8} acetato de benzoilo preferentemente
vinilacetato, etilacetato, etilfenilacetato, butilacetato,
vinilbutirato, vinilpropionato y vinilbenzoato, de entre los cuales
el vinilacetato es el más preferido. La proporción molar de agente
acetilante a sustrato está preferentemente comprendida entre
sustancialmente estoiquiométrica, es decir, 1:1, e infinita, en la
que el agente acetilante se puede utilizar como disolvente. Más
preferentemente, la proporción molar de agente acetilante a
sustrato se encuentra comprendida entre 2:1 y aproximadamente
3:1.
La mezcla resultante se agita, preferentemente a
una temperatura comprendida entre aproximadamente 10ºC y
aproximadamente 70ºC, más preferentemente comprendida entre
aproximadamente 25ºC y 55ºC, de tal modo que la reacción puede
realizarse a temperatura ambiente. Dependiendo de la temperatura
utilizada, el período de tiempo estará comprendido entre
aproximadamente 10 y aproximadamente 100 h, más preferentemente,
entre aproximadamente 24 y aproximadamente 60 horas y todavía más
preferentemente entre aproximadamente 24 y 52 horas. El tipo de
reacción puede ser en lote o en columna.
Más preferentemente, el (S)-I de
la mezcla de reacción original permanece esencialmente sin
reaccionar, de tal modo que se produce entre el 0% y el 10% de
conversión, preferentemente entre el 0% y el 5% de conversión, más
preferentemente entre el 0% y el 2% de conversión y lo más
preferible aproximadamente nada de conversión.
En otro aspecto de esta forma de realización, el
epímero (R) es (R)-III, y el (S) es
(S)-III y el epímero (R)-III
generalmente se convierte en (R)-I mediante
alcoholisis, procediendo de acuerdo con el siguiente esquema:
en presencia de alcohol
C_{1-6}, preferentemente alcohol
C_{2-5}, y más preferentemente butanol o etanol.
A continuación se agita la mezcla resultante, preferentemente
durante aproximadamente 24 y aproximadamente 250 horas.
Preferentemente, la mezcla se agita a una temperatura comprendida
entre aproximadamente 10ºC y aproximadamente
70ºC.
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Preferentemente, la mezcla de reacción
resultante comprenderá (R)-I con un rendimiento
elevado comprendido aproximadamente entre el 40 y aproximadamente el
50%, más preferentemente entre aproximadamente el 45% y
aproximadamente el 50%. Más preferentemente, el
(S)-III de la mezcla de reacción original permanece
esencialmente sin reaccionar, de tal modo que hay entre el 0% y el
10% de conversión, preferentemente entre el 0% y el 5% de
conversión, más preferentemente entre el 0% y el 2% de conversión
y, lo más preferible, no hay conversión. La alcoholisis selectiva
permite la separación del compuesto (S)-III del
compuesto (R)-I mediante una simple separación
cromatográfica. De acuerdo con la presente invención, solamente el
enantiómero (R) reacciona conduciendo a la generación de
(R)-I. A continuación, el S-III se
separa fácilmente de R-I y entonces se puede
hidrolizar con el fin de producir S-I.
Tanto en la acetilación como en la alcoholisis,
la enzima es lipasa de Pseudomonas Stutzeri o lipasa de
Acaligenes sp.
Los disolventes de utilidad para tanto la
acetilación como la alcoholisis comprenden de manera no limitativa
un éster C_{2} a C_{8} lineal, ramificado o cíclico,
preferentemente un éter C_{2} a C_{6}, una cetona
C_{2}-C_{8}, preferentemente una cetona C_{2}
a C_{4}, hidrocarburos C_{1} a C_{4} clorados, y grupos
tri(C_{1} a C_{6} alquil)sililo, en los que son
preferidos metil ter-butil éter (MTBE),
diisopropiléter, metiletilcetona, diclorometano, tetraclorometano,
acetona, metilisobutil cetona (MIBK) y THF y los más preferibles
son MTBE y metiletil cetona.
Independientemente de la conversión selectiva,
las enzimas se separan a continuación mediante el procedimiento
adecuado, como resultará evidente para los expertos en la materia,
por ejemplo mediante filtración o mediante centrifugación,
mencionando solamente dos, y se concentra el filtrado.
Debido a la nueva, muy superior diferencia en
polaridad entre la forma alcohol y la forma éster, por ejemplo, en
el caso de acetilación selectiva del intermedio
(R)-I al intermedio (R)-III en una
mezcla que comprende (R)-I y (S)-I,
los epímeros selectivamente esterificados o los epímeros
selectivamente sometidos a alcoholisis tienen entonces tiempos de
elusión bien separados, permitiendo así la separación completa de la
mezcla, independientemente de su preparación, en una sola ciclo de
por, por ejemplo, cromatografía de columna.
En otra forma de realización la presente
invención está dirigida a un procedimiento de preparación de
bimatoprost, que comprende:
- a.
- convertir selectivamente el (R)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona a (R)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona según la presente invención,
- b.
- recuperar (S)-I; y
- c.
- convertir (S)-I en bimatoprost.
\vskip1.000000\baselineskip
En otra forma de realización, la presente
invención se dirige a un procedimiento destinado a la preparación
de bimatoprost, que comprende:
- a.
- convertir selectivamente (R)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona en (R)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona según la presente invención;
- b.
- recuperar (S)-III;
- c.
- convertir (S)-III en (S)-I; y
- d.
- convertir (S)-I en bimatoprost
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El (S)-I se puede convertir en
bimatoprost mediante uno cualquiera de los procedimientos conocidos
en la materia, tales como los descritos en Corey, E J., J.A.C.S.,
91: 5675 (1969). El (S)-III (éster) separado se
puede convertir en el (S)-I (alcohol) deseado
mediante procedimientos bien conocidos por los expertos en la
materia.
\newpage
Resultará evidente para los expertos en la
materia que el procedimiento de la presente invención se puede
aplicar a una mezcla de producto intermedio (R)-I
reducido y (S)-I reducido.
para recuperar selectivamente
(S)-I reducido mediante acetilación de
(R)-I reducido con el fin de generar
(R)-III que puede ser de utilidad en el
procedimiento de preparación de por ejemplo otras
prostaglandinas.
\vskip1.000000\baselineskip
Los siguientes ejemplos no limitativos se
proporcionan únicamente a título ilustrativo de las formas de
realización preferidas de la presente invención y no limitativo de
la invención, cuyo alcance está definido por las reivindicaciones
adjuntas.
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La acetilación selectiva de los epímeros
(S)-I y (R)-I se realizó mediante la
introducción de 10 mg (0,025 mmoles) de una mezcla, que comprendió
cantidades equimolares de epímero (S)-I y
(R)-I, el efímero C3 del compuesto I, en un vial con
0,3 ml (3,2 mmol) de acetato de vinilo, 6 ml de MTBE y 100 mg de
lipasa de Pseudomonas stutzeri (TL., Meito Sangyo, Japón).
El resultante lote de mezcla se agitó a temperatura ambiente
durante 46 horas. El análisis del lote mezclado mostró que, después
de la reacción, la mezcla comprendía 48 moles %
(R)-III, 2 moles % de (R)-I sin
reaccionar y 50 moles % de (S)-I sin reaccionar.
Aunque la acetilación del epímero (R)-I procedió con
un rendimiento del 96%, no se acetiló nada del epímero
(S)-I en la mezcla de reacción original bajo las
condiciones de reacción utilizadas, demostrando la selectividad de
la enzima lipasa. El producto acetilado se separó de los alcoholes
sin reaccionar mediante un procedimiento cromatográfico utilizando
gel de sílice. La mezcla se analizó utilizando un cromatógrafo
líquido Hewlett Packard 1090 Series II provisto de una columna a
base de sílice (Phenomenex Kromasil 5 sil 100A 250 mm x 4,6 mm x 5
pm) utilizando hexano y THF como eluyentes. El gradiente utilizado
para la separación fue:
Bajo esas condiciones de elusión los epímeros
(S)-I y (R)-I eluyen a los 20,6
minutos y 26,7 minutos, respectivamente y los epímeros
(S)-III y (R)-III eluyen a los 10,9
minutos y 11,16 minutos, respectivamente. Se proporciona un
cromatograma de los compuestos I y II como Fig. 1.
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Como comparación, se realizó una reacción no
selectiva con una enzima diferente en forma inmovilizada mediante
la introducción de 10 mg (0,025 mmol) de una mezcla enriquecida de
los epímeros del compuesto I, que comprende 35 moles %
(S)-I y 65 moles 0/0 de (R)-I, en
un vial con 0,03 ml (0,32 mmol) de acetato de vinilo, 3 ml de MTBE y
4,6 mg de CLEC-PC (lipasa entrelazada de
Pseudomonas cepacia, Altus, USA). El lote de mezcla
resultante se agitó a temperatura ambiente durante 48 horas. El
análisis HPLC de la mezcla demostró que, después de la reacción, el
lote contuvo 8 moles % de (S)-III, 6 moles % de
(R)-III, 59 moles % (R)-I y 27 moles
% de (S)-I. La acetilación del epímero
(S)-I procedió con un rendimiento de aproximadamente
el 23% y la acetilación del epímero (R)-I procedió
con un rendimiento de aproximadamente el 9%.
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También se encontró selectividad con una enzima
lipasa de Alcaligenes sp. La reacción se realizó mediante la
introducción de 10 mg (0,025 mmoles) de una mezcla enriquecida de
epímeros del compuesto I, que comprendió 35 moles % de
(S)-I y 65 moles % de (R)-I, con
0,03 ml (0,32 mmoles) de acetato de vinilo, 3 ml de MTBE y 34 mg de
lipasa PL (Alcaligenes sp, Meito Sangyo, Japón). El lote de
mezcla resultante se agitó a temperatura ambiente durante 48 horas.
Después de la reacción, el análisis HPLC del lote indicó que la
mezcla contenía 6 moles % (R)-III, 59 moles % de
(R)-I y 35 moles % de (S)-I sin
reaccionar. La acetilación de (R)-I procedió con un
rendimiento de aproximadamente el 9%. Sin embargo, tal como en el
Ejemplo 1, nada de (S)-I reaccionó, demostrando la
selectividad del enzima.
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También se encontró selectividad utilizando una
elevada concentración de epímeros (S)-I y
(R)-I a 50ºC con acetato de vinilo como disolvente
mediante la introducción de 188 mg (0,465 mmoles) de una mezcla
equimolar de epímeros (S)-I y (R)-I
en un vial con 188 mg (2,2 mmoles) de acetato de vinilo y 63 mg de
lipasa de Pseudomonas stutzeri (TL, Meito Sangyo, Japón). El
lote de mezcla resultante se agitó a 50ºC durante 24 horas y se
encontró que comprendió 10,3 moles % de (R)-III,
39,7 moles % de (R)-I sin reaccionar y 50 moles %,
de (S)-I sin reaccionar, después de la reacción. La
acetilación de (R)-I procedió con un rendimiento de
aproximadamente el 21%. Sin embargo, otra vez, nada del epímero
(S)-I se acetiló bajo las condiciones de la
reacción.
\vskip1.000000\baselineskip
La acetilación selectiva de
(R)-I utilizando acetato de etilo como agente
acetilante se realizó introduciendo 10,5 mg (0,026 mmoles) de una
mezcla epimérica enriquecida, que comprendió 35 moles % de
(S)-I y 65 moles % de (R)-I, en un
vial con 0,03 ml (0,32 mmoles) de acetato de etilo, 4 ml de MTBE, y
20 mg de lipasa de Pseudomonas stutzeri (TL, Meito Sangyo,
Japón). El lote de mezcla resultante se agitó a temperatura ambiente
durante 24 horas. Un análisis HPLC mostró que contenía 4 moles %
(R)-III, 61 moles 0/0 de (R)-I sin
reaccionar y 35 moles % de (S)-I sin reaccionar. La
acetilación de (R)-I procedió con un rendimiento de
aproximadamente el 6%. Sin embargo, otra vez, nada del epímero
(S)-I se acetiló bajo las condiciones de
reacción.
\vskip1.000000\baselineskip
El efecto de utilizar un disolvente diferente se
investigó mediante la introducción de 10,5 mg (0,026 mmoles) de una
mezcla epimérica enriquecida, que comprendió 35 moles %
(S)-I y 65 moles % de (R)-I, en un
vial con 0,03 ml (0,32 mmoles) etil acetato, 3 ml metiletil cetona
y 100 mg de lipasa de Pseudomonas stutzeri (TL, Meito Sangyo,
Japón) y agitando el lote de mezcla resultante a temperatura
ambiente durante 52 horas. El análisis HPLC de la mezcla resultante
mostró que el lote contenía 16,8 moles % (R)-III,
48,2 moles % de (R)-I sin reaccionar, 35 moles % de
(S)-I sin reaccionar. La acetilación de
(R)-I procedió con un rendimiento de
aproximadamente el 26%. Sin embargo, otra vez, nada del epímero
(S)-I se acetiló bajo las condiciones de
reacción.
\vskip1.000000\baselineskip
La selectividad de la alcoholisis de
(R)-III y (S)-III se investigó
mediante la introducción de 17,7 mg (0,039 mmoles) de una mezcla
equimolar de (R)-III y (S)-III, 50
\mul de etanol, 3,5 ml MTBE y 150 mg de lipasa de Pseudomonas
stutzeri (TL, Meito Sangyo, Japón) en un vial y agitando el
lote de mezcla a temperatura ambiente durante 124 horas. El
análisis HPLC de una mezcla producida con este procedimiento indicó
que la mezcla comprendía 4 moles % de (R)-I, 46
moles % de (R)-III sin reaccionar y 50 moles % de
(S)- III sin reaccionar. La alcoholisis de (R)-III
procedió con un rendimiento de aproximadamente el 8%. Sin embargo,
nada del epímero (S)-III reaccionó bajo las
condiciones de reacción.
Aunque resulta evidente que la invención dada a
conocer en la presente memoria está bien calculada para lograr los
objetivos descritos anteriormente, se debe apreciar que los
expertos en la materia pueden concebir varias modificaciones y
formas de realización.
Claims (22)
1. Procedimiento para la conversión selectiva
del sustrato de epímero (R) en una mezcla que comprende:
- (a)
- (S)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona y (R)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona, o
- (b)
- (S)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3S)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona y (R)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona,
en el que, para (a), la mezcla se combina con un
agente acetilante en presencia de una enzima para formar una mezcla
de reacción de acetilación, en el que el sustrato
(R)-I se convierte selectivamente en
(R)-III y para (b), la mezcla se combina con un
alcohol C_{1-6} en presencia de una enzima para
formar una mezcla de reacción de alcoholisis, en el que el sustrato
(R)-III se convierte selectivamente en
(R)-I; y en el que tanto para (a) como para (b) la
enzima es una lipasa aislada de por lo menos uno de entre
Alcaligenes sp y Pseudomonas stutzeri.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la mezcla de reacción comprende además un disolvente.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que el disolvente es el éter cíclico, ramificador lineal C_{2}
a C_{8}, cetona C_{2} a C_{8}, hidrocarburos clorados C_{1}
a C_{4} y grupos tri(alquil
C_{1}-C_{6})sililo.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en
el que el disolvente se selecciona de entre el grupo constituido
por metil terbutil éter (MBTE), diisopropil éter, metil etil
cetona, diclorometano, tetraclorometano, acetona, metil isobutil
cetona (MIBK) y THF, siendo el disolvente preferentemente MTBE o
metil etil cetona.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que el sustrato se encuentra presente
en el disolvente en una cantidad de desde aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 20 por ciento en peso/volumen, estando el sustrato
preferentemente presente en el disolvente en aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 3 por ciento en peso/volumen.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que (S)-I y
(R)-I o (R)-III y
(S)-III se encuentran en una proporción cualquiera
hasta el límite de solubilidad.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la enzima está inmovilizada
o cruda.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla de reacción de
acetilación o alcoholisis se agita durante un período de tiempo de
desde 10 a aproximadamente 250 horas.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el que la mezcla de reacción de acetilación se agita durante un
período de tiempo de desde aproximadamente 24 horas a
aproximadamente 60 horas, siendo la mezcla de reacción de
acetilación preferentemente agitada durante un período de tiempo de
desde aproximadamente 24 a aproximadamente 52 horas.
10. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el que la mezcla de reacción de alcoholisis se agita durante un
período de tiempo de desde aproximadamente 24 a aproximadamente 250
horas, siendo la mezcla de reacción de alcoholisis preferentemente
agitada durante un período de tiempo de desde aproximadamente 90 a
aproximadamente 160 horas.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla de reacción de
acetilación o alcoholisis se agita a una temperatura de desde
aproximadamente 10ºC a aproximadamente 70ºC, siendo la mezcla de
reacción de acetilación o alcoholisis preferentemente agitada a una
temperatura de desde 25ºC a aproximadamente 55ºC.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el agente acetilante es un
alquil acetato C_{2}-C_{6}, alquenil acetato
C_{2}-C_{6} o benzoil acetato
C_{5}-C_{8}, siendo el agente acetilante
preferentemente seleccionado de entre el grupo constituido por
acetato de vinilo, acetato de etilo, acetato de butilo,
vinilbutirato y vinilpropionato.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el alcohol
C_{1-6} es un alcohol C_{2-5},
preferentemente el alcohol C_{1-6} es etanol o
butanol.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el agente acetilante o
alcohol C_{1-6} y el sustrato se encuentran
presentes en una proporción molar de agente acetilante o alcohol a
sustrato de por lo menos aproximadamente 1:1, preferentemente el
agente acetilante o alcohol C_{1-6} y el sustrato
se encuentran presentes en una proporción molar de agente
acetilante o alcohol a sustrato de desde aproximadamente 2:1 a
aproximadamente 3:1.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla en (a) comprende
además (R)-I reducido, en el que tanto
(R)-I como (R)-I reducido se
acetilan selectivamente.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los epímeros (R) y (S) están
separados entre M.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en
el que la separación es una separación cromatográfica.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, en el que el epímero (R) está en forma
reducida.
19. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, en el que (S)-I o
(S)-III están en forma reducida.
20. Procedimiento para la preparación de
bimatoprost, que comprende:
- a)
- convertir selectivamente (R)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona en (R)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona según cualquiera de las reivindicaciones anteriores;
- b)
- recuperar (S)-I; y
- c)
- convertir (S)-I en bimatoprost.
\vskip1.000000\baselineskip
21. Procedimiento para la preparación de
bimatoprost, que comprende:
- a)
- convertir selectivamente (R)-III, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-acetoxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona en (R)-I, (1S,5R,6R,7R)-6-[(3R)-3-hidroxi-5-fenil-1-pentenil]-7-[(4-benzoil)oxi]-2-oxabiciclo[3,3,0]octan-3-ona según cualquiera de las reivindicaciones anteriores;
- b)
- recuperar (S)-III;
- c)
- convertir (S)-III en (S)-I; y
- d)
- convertir (S)-I en bimatoprost.
\vskip1.000000\baselineskip
22. Utilización de un procedimiento según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la producción de
bimatoprost.
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