HU189625B

HU189625B - Process for producing omt and dmt 23 monoesters

Info

Publication number: HU189625B
Application number: HU824017A
Authority: HU
Inventors: Hernert A Kirst; John E Totj
Original assignee: Eli Lilly And Co,Us
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1986-07-28
Also published as: DE3272214D1; EP0082002B1; IL67453A; GB2111498B; KR840002854A; KR850000977B1; GB2111498A; DK553682A; IL67453A0; CA1185968A; EP0082002A1; JPS58109497A

Description

A találmány tárgya javított eljárás 5-0-mikaminozil-tílonolid (OMT) és demicinozil-tilozin (DMT) 23-monoészter származékainak előállítására, azzal jellemezve, hogy az OMT vagy DMT észterezését alacsony és szobahőmérséklet közötti hőfokon megfelelő actlező ágenssel, az OMT-hez vagy DMT-hez hozzáadagolt, bázis jelenlétében hajtjuk végre úgy, hogy a 23-hidroxil-csoport acilezése gyakorlatilag teljes legyen.

Az alkalmazott bázis előnyösen piridin vagy 2,4,6-kollidin. Az OMT 23-monoészter származéka az (I) általános képletű vegyület, ahol R jelentése 1-4 szénatomos alkanolil-, fenil-(l~4 szénatomos)-alkanoii- vagy difeiiil-foszforil-csoport. A DMT 23-monoésztere a (II) általános képletű vegyület, ahol R jelentése a fenti.

A korábbi eljárások szerint az OMT 2’,4’,23-tri-Ο-acil-, illetve a DMT 2’,23-di-O-aciI-származékait kellett első lépésben előállítani, majd a második lépésben az OMT 2’ és 4’ a DMT 2’ helyzetű acilcsoportját el kellett távolítani, hogy az OMT, illetv^ a DMT 23-monoészter-származékát előállítsák.

A Kokai Tokhyo Koko JP 82.05.000. szerint a 23-monoészter-származékot 3,23,2’,4’-tetra-0-acetil-mikaminozil-tilonolidon keresztül, píridines közegben, szintén több lépésben állítják elő. A találmány szerinti eljárással közvetlen módon, szelektíven acilezhető az OMT, illetve DMT 23-helyzetű hidroxilcsoportja, és így a kívánt 23-monoészter származék közvetlenül állítható elő.

Az OMT, illetve a DMT 23-monoészter származékai antibiotikumként, illetve/vagy antibiotikum közbenső termékként használhatók tel.

A találmány tárgya eljárás az OMT és DMT 23-monoészter származékainak közvetlenül OMT-ből, illetve DMT-ből történő előállítására. Az eljárás során az OMT-t, illetve DMT-t bázis, mint például piridin vagy 2,4,6-kollidin, jelenlétében acilezőszerrel, így valamely 1-4 szénatomos alkánkarbonsawal, feni 1(1-4 szénatomos)-alkánkarbonsawal vagy difenil-foszforsawal vagy annak reakcióképes savszármazékával acilezzük, amíg a 23-helyzetű hidroxilcsoport acilezése gyakorlatilag teljesen végbemegy.

Az OMT előállítását Marvin Gorman és Róbert B. Morin 3,459.853. számú 1969. augusztus 5-én bejelentett Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírása szerinti eljárással végeztük. A DMT előállítását Richard H. Baltz, Gene M. Wild és Eugene T. Seno „Demicinozil-tilozin előállítási eljárása” című, 42250 A1 EPO közzétételi számú szabadalmi bejelentésének eljárása szerint végeztük. Az OMT előnyös előállítási eljárását írták le DMT enyhe savas körülmények között végzett hidrolízise segítségével Baltz és munkatársai a 42250 A1 EPO közzétételi számú eljárásukban.

A találmány tárgya eljárás az OMT és DMT közvetlen 23-helyzetű hidroxilcsoporton történő acilezésre, azzal jellemezve, hogy az acilezést a megfelelően kiválasztott acilezőszerrel, bázis, mint például piridin, 2,4,6kollidin, jelenlétében végezzük, amíg a 23-helyzetű hidroxilcsoport acilezése teljesen befejeződik. Az acilezés végbemenetelének fokát vékonyrétegkroinatográfla segítségével ellenőrizzük. Amennyiben szükséges, további acilezőszert adunk a reakcióelegyhez, amíg a 23-hidroxílcsoport acilezése teljessé nem válik.

Bázis jelenléte nélkül az OMT 2’- és 4’-helyzetű hidroxilcsoportjának, illetve a DMT 2'-helyzetű hidroxilcsoportjának acilezése könnyebben végbemegy, mint a 23-helyzetű hidroxilcsoporté. Az OMT, illetve DMT 23-monoészter származékának korábbi előállítási módszere szerint első lépésként az OMT 2’, 4’-diacil származékát, illetve a DMT 2’-0-acil származékát állították elő, második lépésként a 23-hidroxilcsport észterezését végezték el ezeken a vegyületeken, harmadik lépésként pedig eltávolították a 2’, 4’-helyzetű vagy 2 ’-helyzetű aciicsoporto(ka)t és így a megfelelő 23-monoészter származékhoz jutottak. A fentiek értelmében mind az OMT, mind pedig a DMT esetében három reakcióból álló eljárást kellett alkalmazni a 23-monoészter előállításához. A találmány szerinti eljárás javított módszer, amellyel a 23-monoészter származékokat közvetlenül lehet előállítani.

A találmány szerinti eljárásban alkalmazott tipikus acilezőszerek a megfelelő szerves savak anlüdridjei, savhalogenidjei és reaktív észterei.

Az acilezési reakció során alkalmazott reakcióhőmérséklet az acilező ágens reaktivitásával fordított arányban változik. Reaktív acilezőszerekkel, mint például savkloridokkal, a reakció alacsony hőmérsékleten, körülbelül -80 °C és 0 °C közötti hőmérsékleten hajtható végre. Az ilyen reakcióban előnyösen alkalmazható hőmérséklet körülbelül -78 °C. Amennyiben kevésbé reaktív savanhídrideket vagy reaktív észtereket alkalmazunk reaktánsként, a reakciót magasabb hőmérsékleten, —20 °C és szobahőmérséklet között hajtjuk végre.

A találmány szerinti eljárás alapvető jellemzője, hogy az acilezést bázis jelenlétében hajtjuk végre. Az eljárásban, alkalmazható bázisok a tercier aminok, mint például a piridin és a 2,4,6-kollidin. Amennyiben elegendő mennyiségű bázist alkalmazunk, az OMT és DMT 3'-helyzetében található dimetilaminocsopoxtjának irányító hatása kiküszöbölhető.

A találmány szerinti eljárással végzett acilezési reakciót addig folytatjuk, amíg a 23-helyzetű hidroxilcsoport acilezése nem teljes. Mint ez ismert a reakcióidő aszerint változik, hogy milyen reakciókörülményeket alkalmaztunk, különösen, hogy az acilező ágens milyen reaktivitású és a reakcióhőmérséklet milyen érték.

A kívánt OMT és DMT 23-monoészter származékok elválasztása és tisztítása az irodalomból ismert módszerek szerint történik. Az OMT és DMT 23-monoésztereinek tisztítására különösen előnyös a szilikagélen végzett kromatográfiás elválasztás.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példákon részletesen ismertetjük.

1. Előállítás

A) A DMT rázóedényben végzett fermentációja

A Streptomyces fradiae NRRL 12170 liofuizált labdacsát 1-2 ml sterilizált vízben diszpergáljuk. Ennek az oldatnak 0,5 ml-ét használjuk fel az alábbi összetételű táptalaj (150 ml) beoltásához.

Alkotórész Mennyiség (%)

Kukorica páclé 1,0

Élesztő extraktum 0,5

Szójabab por 0,5

189.625

CaCOj 0,3

Szójaolaj (nyers) 0,45

Ionmentes víz 9725

Más módszerrel az S.fradiae NRRL 12170 növekedő tenyészet folyékony nitrogénben tárolt 1 ml-es adagját gyorsan felolvasztjuk és ezt használjuk a táptalaj beoltására. A beoltott táptalajt 500 ml-es Eriénmeyer lombikban 29 °C-on inkubáljuk 48 óráig 300 ford/perc fordulatú rázógépen.

Az így inkubált táptalaj 05 ml-ét használjuk fel 7 ml termelő táptalaj ionkulálására, amely termelő táptalaj összetétele az alábbi:

Alkotórész

Répa melasz

Kukoricaliszt

Halliszt

Nátriumklorid (NH₄)₂HP0₄

CaCO₃

Szójaolaj (nyers) Ionmentes víz

Mennyiség (%)

2,0

1,5

0,9

0,1

0,04

3,0

91,36

A beoltott fermentációs táptalajt 50 ml-es edényben 29 °C-on körülbelül 6 napig, 300 ford/perc teljesítményű rázógépen inkubáljuk.

B) A DMT tartály-fermentációja

Abból a célból, hogy nagyobb mennyiségű ionkulumot készítsünk az A pontban leírt eljárással 1200 ml inkubált-táptalajt készítünk, majd ezt használjuk 250 gallon (1 gallon = 3,78 1) második fázisú tenyésztő táptalaj inokulálására, amely táptalaj az alábbi összetételű:

Alkotórész Mennyiség (%)

Kukorica páclé	1,0
Szójaliszt	05
Élesztő extraktum	05
CaCO₃	0,3
Szójaolaj (nyers)	0,5
Lecitin (nyers)	0,015
Víz	97,185

A pH 50%-os nátriumhidroxid oldattal 8,5 értékre van beállítva.

A második fázisú tenyésztési táptalajt 1323 1 térfogatú tartályban 48 óráig 28 °C-on inkubáljuk megfelelő levegőztetés és keverés mellett.

Az így készített inkubált második fázisú tenyésztési táptalajt (544 1) használjuk fel 3785 1 steril termelő táptalaj inokulálására, amely termelő táptalaj az alábbi összetételű:

Alkotórész

Halliszt

Kukoricaliszt

Kukoricasikér

CaCO₃

NaCl (ΝΗ₄)ϊΗΡΟ₄Répamelasz Szójaolaj (nyers)

Mennyiség (%) 0,875 u

0,875

0,1

0,04

2,0

3,0

Lecitin 0,09

Víz 9132 ® A pH-t 50%-os nátriumhidroxid oldattal 72 értékre állítjuk be.

Az inokulált termelő táptalajt 6048 1 térfogatú tartályban 8-9 napig 28°C-on inkubáljuk. A fermentációs közeget steril levegővel levegőztetjük úgy, hogy az oldott oxigéntartalom 30—50 % között legyen, a szokásosan alkalmazott keverőkkel körülbelül 250 ford/perc sebességgel keverjük.

C) A DMT izolálása

A B pont szerint előállított, összegyűjtött táptalajt (3800 1) leszűrjük, szűrési segédanyag alkalmazásával.

A micellás szűrőlepényt vízzel mossuk és ezt a vizes mosófolyadékot is a szürlethez adjuk.

A szűrlet pH-ját 50%-os vizes nátriumhidroxid oldat segítségével 92 értékre állítjuk be (951). A szűrletet ezután etilaeetáttal extraháljuk (20001). Az etíl20 acetátos extraktumlioz keverés közben 4501 ionmentes vizet és 6,4 kg dinátriumfoszfátot adunk.

Az így kapott keverék pH-ját 6,0-4,35 érték körüli értékre állítjuk foszforsav oldat segítségével (3300 ml oldat, 2 rész víz, egy rész foszforsav összeté2g telű). A vizes fázist elválasztjuk. A betöményített vizes fázis pH-ját 50%-os vizes nátriumhidroxid oldat segítségével 65 értékre állítjuk (700 ml).

A kapott oldatot körülbelül 225 1 térfogatúra töményítjük vákuumban. A koncentrált oldat pH-ját 10%-os vizes nátriumhidroxid oldattal (16 1) 92 ér30 tékTe állítjuk be. A kapott bázikus oldatot éjszakán át állni hagyjuk. A kivált kristályokat leszűrjük, ionmentes vízzel (50 1) mossuk és szárítjuk. 8,6 kg terméket kapunk. Az így kapott termék aceton-víz elegyből átkristályositható.

2. Előállítás

OMT előállítása DMT-bői

Az 1. Előállítás C) pontjában leírt módszerrel 40 előállított DMT-t híg sósavban oldjuk (végső pH 1,8) A kapott oldatot 24 óráig szobahőmérsékleten állni hagyjuk, majd a pH-t nátrium-hidroxid hozzáadásával 9,0 értékre állítjuk. A bázikus oldatot etilaeetáttal, diklórmetánnal vagy kloroformmal extraháljuk. Az extraktumot vákuumban behúzzuk és így OMT-t kapunk.

,« 3. Előállítás ^υ OMT más előállítási módja DMT-ből

Az OMT előállítható a DMT fermentációs elegyének híg savval való kezelésével a 2. Előállításban leírt eljárás szerint. Az OMT izolálása a reakcióelegyből hasonló módon történik, mint az 1. Előállítás C) pont55 jában leírt eljárással a DMT kinyerése történt.

Vékonyrétegkromatográfiás analízis

A vékonyrétegkromatografiás analízist szokásosan szilikagélen, megfelelő oldószer-rendszer,mint diklórmetán metanol :cc. ammóniumhidroxld(90:102) alkalmazásával és UV fény, ánizsaldehld előhívóoldat vagy jód detektálással hajtjuk végre.

1. Példa

23-Q-acetil-OMT előállítása

5,0 g 8,5 mmól OMT-t oldunk 100 ml diklórmetánban és 5 ml 2,4,6-kollidint adunk hozzá, majd lehűtjük szárazjeges acetonos fürdőben és 0,75 ml,

10,6 mól acetil-kloridot adunk hozzá. A hűtőfürdőt eltávolítjuk és a reakcióelegyet keverés közben hagyjuk szobahőmérsékletre melegedni (körülbelül 45 perces időtartam). Ezután a reakcióelegyet telített nátrium-hidrogén-karbonát-oldattal mossuk, nátriumszulfát felett szárítjuk, majd leszűqük. A szűrletet vákuumban bepároljuk. A maradékot szilikagélen (Waters Prep 500) lineáris gradiensű diklórmetán (4 1) és 15%-os metanoltartalmú diklórmetánnal (41) kromatografáljuk. A kívánt terméket tartalmazó frakciókat vékonyrétegkromatográfiás vizsgálat segítségével kiválasztjuk, egyesítjük és szárazra pároljuk. 1,83 g 23O-acetíl-OMT-t kapunk.

Tömegspektrum. 639(M⁺).

2. Példa

23-O-fenacetíl-OMT előállítása

3,0 g 5,0 mmól OMT-t oldunk 50 ml diklór-metánban és 2,5 ml 2,4,6-kollidint adunk az oldathoz. A kapott elegyet acetonos szárazjeges fürdőben lehűtjük és 0,83 ml 6,3 mmól fenacetil-kloridot adunk hozzá. A hűtőfürdőt eltávolítjuk, majd a reakcióelegy hőmérsékletét keverés közben hagyjuk szobahőmérsékletre emelkedni (30 perces időtartam). Ezután az elegyet telített nátrium-hidrogén-karbonát oldattal mossuk, nátrium-szulfát felett szárítjuk és leszűijük. A szűrletet vákuumban szárazra pároljuk, a maradékot kis mennyiségű diklór-metánban oldjuk és kisnyomású gyors kromatográfia segítségével, szilikagélen (Merck 60), lineáris gradiensű diklór-metán (1 1) és 15% metanol tartalmú diklór-metán (11) eluens felhasználásával tisztítjuk. A kívánt terméket tartalmazó frakciókat vékonyrétegkromatográfiás analízis alapján kiválasztjuk, egyesítjük és szárazra pároljuk. 2,0 g (56%) 23-0-fenacetil-OMT-t kapunk.

Tömegspektrum: 715 (M⁺).

3. Példa

23-0-(difenil-foszforil)-OMT előállítása ‘ 4,0 g 6,7 mmól OMT-t oldunk 10 ml diklór-metán és 1 ml piridin elegyében, acetonos szárazjeges fürdőben az oldatot lehűtjük és 3,4 g, 13,4 mmól difenilklorofoszfátot adunk hozzá.

A hűtőfürdőt eltávolítjuk és a reakcióelegyet keverés közben szobahőmérsékletre hagyjuk melegedni (körülbelül 30 perc időtartam). Mivel vékonyrétegkromatográfiás analízis szerint mé£ van jelen kiindulási anyag, az elegyet ismét -78 T-ra hűtjük és 1,0 ml difenií-klorofoszfátot adunk hozzá, majd az előbbihez hasonló módon hagyjuk felmelegedni. A reakcióelegyet ezután telített nátrium-hidrogén-karbonát oldattal mossuk, nátrium-szulfáton szárítjuk, majd leszűijük. A szűrletet vákuumban bepároljuk, hígít; juk diklór-metán-ciklohexán oldószerkeverékkel, majd újra bepároljuk. A nyersterméket kisnyomású gyors kromatográfia segítségével, szilikagélen (Merck 60), lineáris gradiensű diklór-metán (1 1) és 15% metanoltartalmú diklór-metán (1 1) eluens alkalmazásával tisztítjuk.

A kívánt terméket tartalmazó frakciókat vékonyrétegkromatográfiás analízis alapján választjuk ki, egyesítjük és szárazra pároljuk. 3/2 g (57%) 23-0-difenil-foszforil-OMT-t kapunk.

Tömegspektrum. 830 (M+1).

4. Példa

23-0-fenacetil-DMT előállítása

3,0 g, 4,05 mól) DMT-t oldunk 40 ml diklór-metán és 1 ml piridin elegyében argon atmoszféra alkalmazása mellett. Az oldatot szárazjeges acetonban lehűtjük -78 °C-ra és 0,65 ml, ekvivalens fenacetil-kloridot csepegtetünk hozzá. 5—10 perc múlva a hűtőfürdőt eltávolítjuk és a reakcióelegyet mintegy 30 perc időtartam alatt hagyjuk szobahőmérsékletre melegedni. Vékonyrétegkromatográfiás analízis szerint a 23-helyzetű hidroxílcsoport acilezése még nem teljes, így a reakcióelegyet újra -78°C-ra hűtjük és további 0,45 ml fenacetil-kloridot csepegtetünk hozzá. Ezt az eljárást 1 ml piridin és 0,35 ml fenacetil-klorid beadagolásával megismételjük és így a 23-heIyzetű hidroxílcsoport acilezése vékonyrétegkromatográfiás analízis szerint teljesen megtörténik. A reakcióelegyet az 1. példa eljárása szerint feldolgozzuk. A nyersterméket kisnyomású gyors kromatográfia segítségével, szilikagélen, lineáris gradiensű diklór-metán (1 1) és 15% metanol tartalmú diklór-metán (1 1) eluens alkalmazásával tisztítjuk. A kívánt terméket tartalmazó frakciókat vékonyrétegkromatográfiás analízis alapján választjuk ki, egyesítjük és szárazra pároljuk. 1,48 g (43%) 23-0-fenacetil-DMT-t kapunk?

Tömegspektrum:860 (M*⁺l).

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás 5-0-mikaminozil-tilonolid és demicinozil-tilozin (I) és (II) általános képletű 23-monoészter származékainak előállítására, ahol R 1—4 szénatomos alkanoíl-, fenil-(l—4 szénatomos)-alkanoilvagy difenil-foszforil-csoport, azzal jellemezve, hogy az 5-0-mikaminozil-tilonolidot vagy demicinozil-tilozint bázis jelenlétében 1-4 szénatomos alkánkarbonsawal, fenil-(l—4 szénatomos)-alkánkarbonsawal, difenil-foszfoisawal vagy ezek reakcióképes savszármazékával, célszerűen kloridiával reagáltatjuk, majd a 23-monoészter származékot elválasztjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagként 5-0-mikaminozil-tilonolidot használunk,
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagiként demicinozil-tilozint használunk.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle m e zve, hogy adlezőszerként savkloridot használunk és a reakciót— 80 °C — 0 °C közötti hőmérsékleten végezzük.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal j e 1-41

189 625

1 e m e z v e, hogy acilezőszerként savonhidridet vagy aktív észtert használunk, és a reakciót -20 °C és szobahőmérséklet közötti hőmérsékleten végezzük.
6. Az 1., 4. vagy 5. igénypont bármelyike szerinti eljárás, azzal jel í e m e z v e, hogy bázisként

2,4,6-kollidint használunk.
7. Az 1., 4. vagy 5. igénypont bármelyike szerinti

5 eljárás, azzal jellemezve, hogy bázisként piridint használunk.