JP2004043481A - イセパマイシンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　アミノグリコキシド群の半合成抗生物質であるイセパマイシンの単純な合成手順による製造方法の提供。
【解決手段】ピバル酸亜鉛とゲンタマイシンＢの相互作用、ジメチルスルホキシド溶媒中でピバル酸亜鉛の存在下室温でそして連続的攪拌下にベンジルオキシカルボニルオキシスクシンイミドとゲンタマイシンＢの相互作用を通して行われるゲンタマイシンＢの３，６’―アミノ基の選択的保護、続いて、２５％アンモニア水を加え、混合物を水で希釈し、２Ｍ濃度のリン酸塩緩衝液でpＨを７．５に調節し、得られた３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢを弱カチオンのイオン交換樹脂により精製する。
【選択図】なし

Description

　本発明は製薬業界で使用されることを意図するイセパマイシン（isepamicin）の製造方法に関する

　イセパマイシンはアミノグリコキシド・グループに属する半合成抗生物質である。

　イセパマイシンの一つの合成法は知られており、それはゲンタマイシン（gentamicin）ＢとＮ−tert-ブチロキシカルボニロキシ-フタルイミドの相互作用により３，６’−ジ−Ｎ−tert-ブトキシカルボニル−ゲンタマイシンＢを得て；Ｎ−（Ｓ−β−ベンジルオキシカルボニルアミノ−α−ヒドロキシプロピオニルオキシ）スクシンイミドのＮ，Ｎ−ジメチルホルミアミド溶液を上記に水性メタノール溶媒中で加えて、１−Ｎ−（Ｓ−β−ベンジルオキシカルボニル−α−ヒドロキシプロピオニル）−３，６’−ジ−Ｎ−tert−ブトキシカルボニル−ゲンタマシンＢを得る。得られた生成物はパラジウム触媒の存在下に水素化し三フッ化酢酸で処理してイセパマイシンを得る（アメリカ特許第４３３７３３５号）。
アメリカ特許第４３３７３３５号

　この方法の特徴は、三フッ化酢酸の段階をコントロールすることが難しく、これはスケールアップした場合しばしば分子中のグリコキシド結合を開裂し易くする。

　イセパマイシンの別の一つの合成法は知られており、それはピバル酸亜鉛とゲンタマイシンＢとから得られる錯体とホルミル化剤　Ｓ−ホルミルメルカプト−ベンゾチアゾールとの相互作用からなり、次いで、さらに抽出とイオン交換樹脂により精製され、そして得られた生成物の１―アミノ基が水性メタノール溶媒中でＮ−置換イソセリン化合物でアシル化される。保護基は、アルカリ加水分解で除去されそしてイセパマイシンが回収される（アメリカ特許公報第５５３９１２１号）。

　この方法の欠点は、比較的不安定なホルミル化剤の調製が危険であり、混合無水物の合成をＮＭＲにより調整する必要があり、３と６’位のホルミル保護を外すことなくアシル化を完了させるには３モル/モル以上のＮ−ホルミルイソセリンを使用する困難さもある。

　本発明の目的は、容易に入手可能な保護剤を用いてＳ−イソセリンの消費を最小限としそして単純化した方法手順からなるイセパマイシンの製造方法を提供する。

　本発明の目的はピバル酸亜鉛（zinc　pivaloate）をジメチルスルホキサイドに溶解させたゲンタマイシンＢに加えることからなる方法を通して達成される。混合物は周囲温度で１時間半攪拌し、ゲンタマイシンＡの亜鉛錯体が形成される。連続的に攪拌しながらベンジルオキシカルボニルオキシスクシンアミドがその溶液に添加される。ゲンタマイシンＢ分子の３および６’位のアミノ基のベンジルオキシカルボニル保護を導入する反応をシリカゲルのＴＬＣによりモニターする。ＴＬＣの移動層は比率が１５：１：１であるメタノール：クロロホルム：濃厚アンモニア水である。反応混合物にアンモニア水（２５％）が加えられそして１５〜２０分間攪拌し水で希釈する。溶液のpＨはリン酸塩緩衝液により７．５に調節してゲンタマシンＡの亜鉛錯体を分解し、１時間放置後ろ過する。得られた目的物の３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニル　ゲンタマイシンＢは部分的にアンモニウム型にある弱カチオン樹脂（cationite）への吸着によるイオン交換樹脂精製をし、樹脂は水でフラッシュしそして生成物は水性アンモニア溶液で溶出させる。アンモニウム溶出液は濃縮・乾燥し、キシレンを乾燥残留物に加えて再度乾燥する。乾燥残留物はメタノールに溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾールを加えてそして次いでジシクロヘキシルカルボジイミドを少しづつ加えて生成物を１．２−１．５モル／モルのＮ−ホルミルイソセリンでアシル化する。混合物は室温で３時間攪拌後、２５％アンモニア水を加え、水で希釈後ろ過する。得られたろ液は１−Ｎ−（Ｓ−β−ホルミルアミノ−α−ヒドロキシプロピオニル）−３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢを含み、これにカーボン担時の５％パラジウムを加え、混合物を２４時間、３．５気圧で水素添加する。触媒をろ別し、溶液は温度４０℃で連続的に攪拌しながら水酸化ナトリウム溶液を加えイソセリン残基のホルミル基はアルカリ加水分解に供せられる；溶液は0℃まで冷却されそしてpＨを２０％硫酸で６．０に調整する。得られたイセパマイシンは公知の技術；イオン交換クロマトグラフィー、分取ＨＰＬＣ等で精製される。

　Ｎ−ホルミルイソセリンは、無水酢酸と蟻酸を混合することにより得られる。反応混合物は約２時間、６０℃で攪拌し、その後０℃に冷却してＳ−イソセリンを少しづつ加える。混合物は１時間、０℃で攪拌しそして１５時間、室温で攪拌後、０℃に冷却しそしてイソプロピルアルコールを激しく攪拌しながら加える。―１５℃で５時間、再結晶化後、結晶をろ別し、イソプロピルアルコールで洗浄しそして乾燥させる。得られたＮ，Ｏ−ジホルミル−Ｓ−イソセリンをメタノールに溶解し、ポリビニルピリミジン（メタノール洗浄後乾燥）をそれに加える。混合物を１５時間攪拌後ポリマーはロ別し、ロ液は蒸発・乾固させる。乾燥残渣をイソプロピルアルコールに溶解し、混合物は６５℃で攪拌し、熱い間にろ過する。ロ液を真空下に濃縮しゆっくりと−１５℃まで冷却し、Ｎ−ホルミル−Ｓ−イソセリン（Ｎ−formyl−(Ｓ)−isoserine）を結晶化させ、ろ過し、冷イソプロピルアルコールで洗浄後乾燥する。

　本発明による方法の利点は、容易に入手可能な保護剤を使用し、Ｓ−イソセリンの消費を最小限にし、そして単純化した方法手順とすることである。

　本発明は次の態様を含む。

　すなわち、ピバル酸亜鉛とゲンタマイシンＢとから形成される錯体に、ベンジルオキシカルボニルオキシスクシンアミドを反応させてゲンタマイシンＢの３，６’−アミノ基を選択的に保護することにより３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニル　ゲンタマイシンＢを製造し、

　得られた３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニル　ゲンタマイシンＢの１−アミノ基をＮ−ホルミル−Ｓ−イソセリンでアシル化することにより１−Ｎ−（Ｓ−β−ホルミルアミノ−α−ヒドロキシプロピオニル）−３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢを得て、

　次に、得られた１−Ｎ−（Ｓ−β−ホルミルアミノ−α−ヒドロキシプロピオニル）−３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢに対し、パラジウム触媒による水素添加およびその後のアルカリ加水分解をすることにより目的物のイセパマイシンを分離する。

　好ましくは上記アシル化は、１．２〜１．５モル／モルのＮ−ホルミル−Ｓ−イソセリンで行う。

　本発明の実施態様のための例：
本発明は次の実施例により具体的に説明される。

　Ａ．　３，６‘−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシン　Ｂの調製

　ゲンタマイシン　Ｂ　３２ｇ(６６．３ミリモル)の９４％アッセイ（ＨＰＬＣ）品を３２０ｍｌのジメチルスルホキシドに加えた。ピバル酸亜鉛（５１ｇ）を加えて混合物を０．５時間室温で攪拌した。３６ｇのベンジルオキシカルボニルオキシスクシンイミド（１４５モル）を加えて、混合物を室温で２時間攪拌した；反応は、移動相をメタノール：クロロホルム；濃厚アンモニア水＝１５：１：１とするシリカゲルによるＴＬＣでモニターした。アンモニア（２ｍｌ　２５％）を加え、１５分間攪拌後、混合物を２Ｌの水で希釈し、２Ｍ濃度リン酸塩緩衝液　１００ｍｌを加えｐＨ＝７．５に調整した。混合物は１時間放置し、ろ過し、目的生成物を１Ｌの部分的にアンモニア型の弱カチオン樹脂　cationaite　ＩＲＣ−５０に吸着させた。カチオン樹脂を水で洗浄し、５Ｌのアンモニア水で溶出させた。溶出物は（ＨＰＬＣ）５７．３ミリモルの３，６’−ジ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢを含んでいた。

　Ｂ．　Ｎ，Ｏ−ジホルミル−Ｓ−イソセリン
３２０ｍｌの無水酢酸と１２８ｍｌの蟻酸の混合物を６０℃で２時間攪拌し、０℃に冷却して１０５ｇのＳ−イソセリンを少しづつ加えた。混合物を０℃で１時間攪拌し、さらに室温で１５時間攪拌し、そして０℃に冷却後激しく攪拌しながら５００ｍｌのイソプロピルアルコールを少しづつ加えた。−１５℃で５時間結晶化後、結晶をロ別し、イソプロピルアルコールで洗浄し乾燥した。収量は１３０．４ｇ。融点は１４２−１４３℃。

　Ｃ．　　Ｎ−ホルミル−Ｓ−イソセリン
１００ｇのＮ，Ｏ−ジホルミル−Ｓ−イソセリンを１Ｌのメタノールに溶解し、１００ｇのポリビニルピリミジン（あらかじめメタノールで洗浄後乾燥）を加えた。混合物は１５時間攪拌し、ポリマーはろ過し、ロ液は蒸発・乾固させた。
イソプロピルアルコール（５００ｍｌ）を残留物に加えて、混合物を６５℃で１時間半攪拌し、熱い間にろ過した。ロ液は真空下に２００ｍｌまで濃縮し、そしてゆっくりと−１５℃まで冷却し、Ｎ−ホルミル−Ｓ−イソセリンを結晶化させた。生成物をろ過し、冷イソプロピルアルコールで洗浄し乾燥した。収量　５４ｇ。融点　８９−９２℃。

　Ｄ．　イセパマイシン
Ｉ．　１−Ｎ−（Ｓ−β−ホルミルアミノ−α−ヒドロキシプロピオニル）−３，６‘−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニル−ゲンタマイシン　Ｂ

　実施例１からの生成物を濃縮乾燥し、１００ｍｌのキシレンを加えて、再度濃縮乾燥した。６００ｍｌのメタノール、１２ｇのヒドロキシベンゾトリアゾールおよび１２ｇのＮ−ホルミル−Ｓ−イソセリン（８４ミリモル）を加えた。溶解後、３６ｇのジシクロヘキシルカルボジイミドを１時間にわたって少しづつ加え、そして混合物を室温でさらに３時間攪拌した。５ｍｌの２５％アンモニア水を加えて１５分間攪拌後混合物を２Ｌの水で希釈後ろ過した。ロ液を、移動相がメタノール：クロロホルム：アンモニア＝１５：１：１のシリカゲル　ＴＬＣで調べ、セリウム試薬で発色させるとほとんどすべてアシル化され、実際上副反応はなかった（出発原料のＲｆは０．６５で、生成物のＲｆは０．６であった）。

　ＩＩ．　イセパマイシン
上のロ液に、４ｇのカーボン担持５％パラジウムを加え、混合物を３．５気圧で２４時間水素添加をした。触媒をろ過後、２００ｍｌの水に溶解させた１５０ｇの水酸化ナトリウムをロ液に加えた。溶液は４０℃で４時間攪拌し、その後０℃に冷却した。ｐＨを２０%硫酸で６．０に調整し、３．１Ｌの溶液が得られ、２８．０５ｇのイセパマイシンを含んでいた（ＨＰＬＣ）。通常の方法；イオン交換クロマトグラフィー、分取ＨＰＬＣ等の方法によりさらに精製することができる。

Claims (2)

1. ピバル酸亜鉛とゲンタマイシンＢの相互作用、ゲンタマイシンＢの３，６’−アミノ基の選択的保護、ヒドロキシベンゾトリアゾールとジシクロヘキシルカルボジイミドの存在下メタノール中でＮ−ホルミルイソセリンによる１−アミノ基のアシル化およびその後の保護基の除去からなるイセパマイシンの製造方法であって、
   　３，６’―アミノ基の選択的保護はジメチルスルホキシド溶媒中でピバル酸亜鉛の存在下室温でそして連続的攪拌下にベンジルオキシカルボニルオキシスクシンイミドとゲンタマイシンＢの相互作用を通して行われ、次いで、２５％アンモニア水を加え、混合物を水で希釈し、２Ｍ濃度のリン酸塩緩衝液でｐＨ７．５に調節し、そして合成した３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢは弱カチオンのイオン交換樹脂で精製し、生成物は２%アンモニア水で溶出させ、溶出物を蒸発・乾固し、１．２〜１．５モル／モルのＮ−ホルミルイソセリンでアシル化し、２５％のアンモニア水を混合物に加え、次いで水で希釈し、ろ過し、得られたろ液は、１−Ｎ−（Ｓ−β−ホルミルアミノ−α−ヒドロキシプロピオニル）−３，６’−ジ−Ｎ−ベンジルオキシカルボニルゲンタマイシンＢを含み、触媒（カーボン担時の５％パラジウム）の存在下に水素添加し、触媒をろ別し、そしてイソセリン残留物のホルミル基をアルカリ加水分解することからなる。
2. メタノール中でＮ，Ｏ−ジホルミル−Ｓ−イソセリンをポリビニルピロリドンと混合し、この混合物をろ過し、得られた溶液を濃縮乾燥し、残留物を熱イソプロピルアルコールに溶解、ろ過し、溶液は真空下に濃縮して−１５℃に冷却し結晶生成物を得て、これをろ過、乾燥することによりＮ−ホルミルイソセリンが得られる請求項１記載の方法。