JP2019001717A - アミノグリコシド系抗生物質の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】(2S)−2−ヒドロキシジベカシンを安定的に製造する新規な方法の提供。
【解決手段】本発明によれば、2−ヒドロキシカナマイシンCまたは2−ヒドロキシカナマイシンBを原料または合成中間体として用いることを特徴とする(2S)−2−ヒドロキシジベカシンの製造方法が提供される。
【選択図】なし
【解決手段】本発明によれば、2−ヒドロキシカナマイシンCまたは2−ヒドロキシカナマイシンBを原料または合成中間体として用いることを特徴とする(2S)−2−ヒドロキシジベカシンの製造方法が提供される。
【選択図】なし
Description
本発明は、アミノグリコシド系抗生物質の新規な製造方法に関する。
近年、感染症の治療に用いられる抗菌剤に対して抵抗性を示す薬剤耐性菌が出現し、その耐性菌を起因菌とする感染症の治療が医療現場で大きな問題となっている。特にMRSAは、院内感染により急速に伝播し、臨床上重篤な感染症を引き起こす主要な薬剤耐性菌のひとつであることが知られており、その治療薬剤の開発が盛んに行われている。
このような技術状況下、アミノグリコシド系抗生物質は、グラム陽性菌からグラム陰性菌までの幅広い抗菌スペクトラムを有しかつ優れた殺菌力を有することから、MRSAを含めた各種耐性菌を克服する有望な薬剤になるものと期待され、その誘導体の研究が継続的に行われている。
特許文献1には、幅広い抗菌スペクトラムと優れた抗菌活性とを発揮しかつ重篤な腎毒性を回避しうるアミノグリコシド系抗生物質として(2S)−2-ヒドロキシアルベカシンが本発明者らの一部により開示されている。特許文献1では、合成中間体(2S)−2―ヒドロキシジベカシンを用いて、最終物質(2S)−2-ヒドロキシアルベカシンを製造したことが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、未反応物質の混入等によって、純度の高い合成中間体(2S)−2−ヒドロキシジベカシンを安定的に供給することが困難となる場合があり、最終物質(2S)−2−ヒドロキシアルベカシンの収率や力価の低下に影響を及ぼすことが本発明者らの検討から明らかとなった。最終物質の工業的生産の観点からは、合成中間体(2S)−2−ヒドロキシジベカシンを安定的に製造することが好ましい。したがって、合成中間体(2S)−2―ヒドロキシジベカシンを安定に製造するための新たな方法を創出することが望まれているといえる。
したがって、本発明は、(2S)−2−ヒドロキシジベカシンを安定的に製造する新規な方法を提供することをその目的としている。
本発明者らは、今般、鋭意検討した結果、2−ヒドロキシカナマイシンC(以下、「式1で表される化合物」ともいう)または2−ヒドロキシカナマイシンB(以下、「式13で表される化合物」ともいう)を原料または合成中間体として用いると、純度の高い(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(以下、「式12で表される化合物」ともいう)を安定的に製造しうることを見出した。本発明は、かかる知見に基づくものである。
本発明によれば、2−ヒドロキシカナマイシンCまたは2−ヒドロキシカナマイシンBを原料または合成中間体として用いることにより、純度の高い(2S)−2−ヒドロキシジベカシンを安定的に製造することができる。
以下、2−ヒドロキシカナマイシンCまたは2−ヒドロキシカナマイシンBを用いた(2S)−2−ヒドロキシジベカシンを具体的に説明する。なお、本発明の製造方法における反応試薬および条件の詳細は、特段の記載がない限り、後述する実施例およびGreene’s Protective Groups in Organic Synthesis(第5版、2014 P.G.M. Wuts, T. Green編)の記載に準じ、当業者が適宜設定することができる。
2−ヒドロキシカナマイシンC(式1で表される化合物)から(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を製造する方法
本発明の好ましい態様によれば、2−ヒドロキシカナマイシンC(式1で表される化合物)を原料または合成中間体として、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を以下の工程に従い製造することができる。
本発明の好ましい態様によれば、2−ヒドロキシカナマイシンC(式1で表される化合物)を原料または合成中間体として、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を以下の工程に従い製造することができる。
まず、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を製造する方法において、原料または合成中間体である2−ヒドロキシカナマイシンC(式1で表される化合物)は、WO2009/069800号に記載の方法に準じて取得する。
次に、式5で表される化合物の3’、4’および6’位の水酸基を脱保護して、式6で表される化合物を得る。該脱保護処理は、後述する実施例の工程e-1にも記載の通り、有機溶媒(好ましくは極性有機溶媒)中、式5で表される化合物に酸(好ましくは、p-トルエンスルホン酸等の有機酸)を添加して実施することができる。
次に、式7で表される化合物の6’位にアジド基を導入して、式8で表される化合物を得ることができる。アジド基導入工程は、後述する実施例の工程g-1にも記載の通り、有機溶媒(好ましくは、ジメチルホルムアミド等の極性有機溶媒)中、式7で表される化合物にアジ化金属塩を添加して実施することができる。
次に、式8で表される化合物の3’および4’位のメシルオキシ基を脱離させて、式9で表される化合物を得る。該脱保護処理は、後述する実施例の工程h-1にも記載の通り、有機溶媒(好ましくは、ジメチルホルムアミド等の極性有機溶媒)中、式8で表される化合物に塩基(好ましくは、炭酸水素ナトリウムをはじめとする有機塩基塩)を添加して実施することができる。
次に、式9で表される化合物の2, 2”および4”位を脱保護して水酸基とし、式10で表される化合物を得る。該脱保護処理は、後述する実施例の工程i-1にも記載の通り、有機溶媒(好ましくは、メタノール等の極性有機溶媒)中、式9で表される化合物に塩基(好ましくは、炭酸水素ナトリウムをはじめとする有機塩基塩)を添加して実施することができる。
次に、式10で表される化合物の6”位を脱保護して水酸基とし、式11で表される化合物を得る。該脱保護処理は、後述する実施例の工程j-1にも記載の通り、有機溶媒(好ましくは、メタノール等の極性有機溶媒)中、式10で表される化合物に酸(好ましくは、p-トルエンスルホン酸等の有機酸)を添加して実施することができる。
次に、式11で表される化合物を還元反応により処理して、式12で表される化合物を得る。該還元反応は、後述する実施例の工程k-1にも記載の通り、水素雰囲気下、有機溶媒(好ましくは、プロパノール等の極性有機溶媒)中パラジウム-炭素を用いて実施することができる。
2−ヒドロキシカナマイシンB(式13で表される化合物)から(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を製造する方法
本発明の好ましい態様によれば、2−ヒドロキシカナマイシンB(式13で表される化合物)を原料または合成中間体として、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を以下の工程に従い製造することができる。
本発明の好ましい態様によれば、2−ヒドロキシカナマイシンB(式13で表される化合物)を原料または合成中間体として、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を以下の工程に従い製造することができる。
まず、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(式12で表される化合物)を製造する方法において、原料または合成中間体である2−ヒドロキシカナマイシンB(式13で表される化合物)は、WO2009/069800号に記載の方法に準じて取得する。
本発明の製造方法では、まず、式13で表される化合物の4”および6”位の水酸基をシクロヘキシリデン基で保護して、式14で表される化合物を得る。該保護基導入は、後述する工程a-2に記載の通り、有機溶媒(好ましくは、ジメチルホルムアミド等の極性有機溶媒)中、式13で表される化合物に酸(好ましくは、p-トルエンスルホン酸等の有機酸)およびシクロヘキサノンジアルキルアセタールを添加して実施することができる。
次に、式14で表される化合物の1, 3, 2’, 6’, 3”位のアミノ基および3’, 4’, 2”位の水酸基をベンジルスルホニル化して、式15で表される化合物を得る。該保護記導入は、後述する工程b-2に記載の通り、塩基(好ましくはピリジンおよび/またはジメチルアミノピリジン)存在下、ベンジルスルホニルクロリドと式14で表される化合物とを反応させることにより実施することができる。
次に、式15で表される化合物の3’および4’位のベンジルスルホニルオキシ基を脱離させて、式16で表される化合物を得る。該脱離処理は、後述する工程c-2に記載の通り、有機溶媒(好ましくは、ジメチルホルムアミド等の極性有機溶媒)中、式15で表される化合物にハロゲン化金属塩(好ましくは、ヨウ化カリウム等のヨウ化金属塩)を添加して実施することができる。
次に、式16で表される化合物の4”および6”位の水酸基を脱保護して、式17で表される化合物を得る。該脱保護処理は、後述する工程d-2に記載の通り、有機溶媒(好ましくは、ジメチルホルムアミド等の極性有機溶媒)中、式16で表される化合物に有機酸(好ましくは、酢酸)を添加して実施することができる。
次に、式17で表される化合物の1, 3, 2’, 6’, 3”のアミノ基および2”位の水酸基を脱保護して、式18で表される化合物を得る。該脱保護処理は、後述する工程e-2に記載の通り、塩基(液体アンモニア)およびアルカリ金属(好ましくは、ナトリウム)と、式17で表される化合物とを反応させることにより実施することができる。
以下、本発明を下記実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
ジメチルスルホキシド 175Lに(2S)−2−ヒドロキシカナマイシンC(化合物1)水溶液24.6L(10kgB)、トリエチルアミン 16.7LおよびN−(ベンジルオキシカルボニルオキシ)スクシンイミド(Cbz−OSu)29.88kgを順次投入し、25℃で3時間攪拌した。反応終了後水1000Lを投入し、25℃で一晩攪拌し、1次結晶化を行った。得られた結晶を遠心分離機で分離後、アセトニトリル−水(1:1)混液150Lで結晶を洗浄した。得られた粗結晶をピリジン240Lを加え、40℃に加熱溶解した。溶解確認後、得られたピリジン溶液をアセトニトリル960Lに添加し、−5℃で一晩攪拌し、2次結晶化を行った。結晶を遠心分離機で分離し、アセトニトリル150Lで洗浄後、2次結晶を40℃で減圧乾燥処理し、化合物2を18.65kg(収率89.9%)得た。
ピリジン 185Lに18.5kgの化合物2およびトリフェニルメチルクロリド19.9kgを加え、70℃で4時間攪拌した。さらに、反応液にメタノール18.5L加え、同温にて30分間攪拌した。冷却後、反応液に酢酸エチル460Lおよび水93Lを加え、25℃以下で5N塩酸でpH=2.8に調整した。得られた混合液を分液後、有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液および10%食塩水で順次洗浄した。次に、有機層を67Lまで濃縮し、ジメチルホルムアミド148Lを加え、70Lまで濃縮した。
工程b-1で得られた化合物3を含有する濃縮液にジメチルホルムアミド50L、シクロヘキサノンジメチルアセタール80.4Lおよびカンファースルホン酸622gを順次加え、減圧度1.33KPaに調整し、35℃にて10時間攪拌した。得られた反応液にトリエチルアミン1.3Lを加え、10分間攪拌後、60Lまで濃縮した。
工程c-1で得られた化合物4を含有する濃縮液にピリジン185Lおよび無水酢酸50.5Lを加え、約25℃にて16.5時間攪拌した。得られた反応液に6℃に冷却後、メタノール46.3Lを加え、30分間攪拌した。次に、反応液に酢酸エチル460L、水95Lを加え冷却後、25℃以下で5N塩酸を加え、pH=2.8に調整した。分液後、有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液および10%食塩水で順次洗浄した。得られた反応液の有機層を74Lまで濃縮した。
工程d−1で得られた化合物5を含有する濃縮液およびp−トルエンスルホン酸一水和物3.3kgをエタノール740Lに順次加え6時間攪拌した。次に、得られた反応液にトリエチルアミン4.7Lを加え、pH=8.0に調整後、濾過を行った。次に、得られた反応液を74Lまで濃縮後、酢酸エチル185L加え、5%炭酸水素ナトリウム水溶液および10%食塩水で順次洗浄した。得られた反応液の有機層を110Lまで濃縮後、ヘプタン219Lを3回に分けて滴下し、結晶化を行った。得られた結晶を遠心分離機で分離後、酢酸エチル−ヘプタン(1:2)15Lで2回洗浄した。得られた精製物を無過熱で1晩減圧乾燥後、25℃、40℃に順次昇温して減圧乾燥し、10.55kg(化合物2からの収率26.2%)の化合物6を得た。
工程e−1で得られた12kgの化合物6およびトリエチルアミン10.7Lをテトラヒドロフラン120Lに加え、5℃以下に冷却した。得られた反応液にメタンスルホニルクロリド3.97Lを10℃以下で8分割して加え、計2時間攪拌した。次に、反応液に酢酸エチル120L加え、5%硫酸水素カリウム、5%炭酸水素ナトリウム水溶液および10%食塩水で有機層を順次洗浄した。次に、有機層を48Lまで濃縮し、ジメチルホルムアミド96Lを加え、48Lまで濃縮した。
工程f−1で得られた化合物7を含有する濃縮液にジメチルホルムアミド 72Lを加え、さらにアジ化ナトリウム2.22kgを加え、80℃で6.5時間攪拌した。得られた反応液を冷却し、酢酸エチル240Lを加え、水、10%食塩水で有機層を順次洗浄した。次に、有機層を48Lまで濃縮し、ジメチルホルムアミド96Lを加え、48Lまで濃縮した。
工程f−1で得られた化合物8を含有する濃縮液にジメチルホルムアミド72L、炭酸水素ナトリウム2.9kgおよびヨウ化カリウム28.4kgを加え100℃で8時間攪拌した。反応液を冷却し、酢酸エチル240Lを加えた後、水、10%チオ硫酸ナトリウムおよび10%食塩水で有機層を順次洗浄した。次に、有機層を48Lまで濃縮後、メタノール96Lを加え48Lまで濃縮した。
工程h−1で得られた化合物9を含有する濃縮液にメタノール72Lおよび28%ナトリウムメトキシド溶液823mLを加え、25℃で18時間攪拌した。次に、得られた反応液にp−トルエンスルホン酸一水和物2.44kgを加え、2時間攪拌した。次に、反応液を48Lまで濃縮し、エタノール132Lを加え、5℃で一晩攪拌した。得られた結晶を遠心分離機で分離し、メタノール−エタノール(1:3)混液15Lで2回洗浄した。次に、結晶を無過熱で1晩減圧乾燥し、25℃、40℃に順次昇温して減圧乾燥し、5.38kg(4.81kg、化合物6からの収率54.8%)の化合物11を得た。
895g(800g)の化合物11に2−プロパノール12L、水3.5L、濃塩酸490mLおよび10%パラジウム−炭素(50%含水)400gを加え、攪拌した。水素置換後、反応液を42時間攪拌した。次に、反応液に濃アンモニア水を加え、pH=7に調整後、セライト濾過を行い、水24Lで洗浄し、濾過液を8Lまで濃縮した。次に、濃縮液をWK−100レジンにて精製し、凍結乾燥を行い、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(化合物12)を272.6g(力価979.2μg(力価)/mg、258.75gB、収率71.1%)得た。
化合物12:MS (FAB) m/z: 468(M++1)
化合物12:MS (FAB) m/z: 468(M++1)
(2S)−2−ヒドロキシカナマイシンB(式13)0.90gにシクロヘキサノンジメチルアセタール7mL、ジメチルホルムアミド9mLおよびp−トルエンスルホン酸一水和物1.6gを加え、23hPa減圧下、2.5時間攪拌した。次に、反応液に水5mLを加え、濃アンモニア水にてpH=7.5に調整した。得られた反応液をCG−50で精製し、化合物14を0.73g(収率67.8%)得た。
化合物14:MS (FAB) m/z: 581(M++1)
化合物14:MS (FAB) m/z: 581(M++1)
0.30gの化合物14にピリジン12mLおよびジメチルアミノピリジン0.85g加え、−15℃に冷却し、ベンジルスルホニルクロリド1.06g加え、同温にて24時間攪拌した。反応液にクロロホルムを7mLおよび水8.4mLを加え、分液を行い、クロロホルム0.6mLで水層の再抽出を行った。次に、有機層を水で洗浄し、分液し、クロロホルムにて再抽出を行い、炭酸ナトリウム−炭酸水素ナトリウム水溶液で有機層を洗浄し、水層を再抽出した。次に、有機層を水で洗浄し、クロロホルムで水層を再抽出した。次に、有機層を硫酸マグネシウムで脱水し、濃縮した。得られた濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物15を0.47g(収率50%)得た。
化合物15:MS (FAB) m/z: 1829(M++1)
化合物15:MS (FAB) m/z: 1829(M++1)
0.16gの化合物15にジメチルホルムアミド5mLおよびヨウ化カリウム0.73gを加え、90℃で3時間攪拌した。反応液を冷却し、酢酸エチル20mLを加え、水、チオ硫酸ナトリウム水溶液および水で有機層を順次洗浄した。次に、有機層を硫酸マグネシウムで脱水し、濃縮乾固して化合物16を0.14g(収率100%)得た。
化合物16:MS (FAB) m/z: 1488(M++1)
化合物16:MS (FAB) m/z: 1488(M++1)
0.12gの化合物16にジメチルホルムアミド0.26mL、80%酢酸1.05mL加え、75℃で6.5時間攪拌した。得られた反応液を濃縮し、ジメチルホルムアミド0.26mLおよび水6mLを加え、1N水酸化ナトリウム水溶液を10mL加え、pH=5.4に調整した。得られた反応液を濾過し、濃縮乾固を行い、化合物17を0.11g(収率98.7%)得た。
化合物17:MS (FAB) m/z:1391(M++1)
化合物17:MS (FAB) m/z:1391(M++1)
100mgの化合物17に−60℃にて液体アンモニア25mLおよびナトリウム0.22gを加え、1時間攪拌した。塩化アンモニウム0.57g加え、反応を停止後、室温まで昇温した。得られた反応液を減圧乾燥し、水10mLを加え、さらに1N塩酸3.3mLを加え、pH=6.8に調整した。得られた溶液をCG−50にて精製を行い、24.2mg(収率72.3%)の化合物18を得た。
化合物18:MS (FAB) m/z: 466.5 (M++1)
化合物18:MS (FAB) m/z: 466.5 (M++1)
19mgの化合物18に水1.3mLおよび酸化白金19mgを加え、水素置換を行い、4.5時間攪拌した。得られた反応液を濾過し、水洗し、得られた溶液をCG−50にて精製を行い、(2S)−2−ヒドロキシジベカシン(化合物12)を16.7mg(収率87.8%)得た。
化合物12:MS (FAB) m/z: 468(M++1)
化合物12:MS (FAB) m/z: 468(M++1)
Claims (6)
- 式1で表される化合物のアミノ基をベンジルオキシカルボニル基で保護して、式2で表される化合物を得、
- 式13で表される化合物の4”および6”位の水酸基をシクロヘキシリデン基で保護して、式14で表される化合物を得、
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- 2015-11-02 JP JP2015216148A patent/JP2019001717A/ja active Pending
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2016
- 2016-11-02 WO PCT/JP2016/082668 patent/WO2017078098A1/ja active Application Filing
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Publication number | Publication date |
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WO2017078098A1 (ja) | 2017-05-11 |
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