JP4046708B2 - 3−アルケニルセフェム化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
最近では特に医薬品製造業界に於いてクロマトグラフィーによる分離精製が工業的な手段として用いられているが、溶離液の回収/カラム充填剤の再生等の負担が大きく、必ずしも最適な手法とは言えない。ましてや、医薬品製造における純度及び数%の製造量の向上は薬効及び生産コストに顕著に反映されるものであり、より高純度で高収率となる製造方法が望まれている。
1.式(1)で表される7−アミノ−3−[(E/Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸のアルカリ金属塩の水溶液に、ハイポーラスポリマー及び/又は活性炭を添加して処理することを特徴とする式(2)で表される7−アミノ−3−[(Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸及びそのアルカリ金属塩の含有率が向上した式(1)で表される7−アミノ−3−[(E/Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸及びそのアルカリ金属塩の製造方法。
これらハイポーラスポリマーの使用量は、式(1)で表される化合物1重量部に対して0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜4重量部、より好ましくは0.5〜3重量部程度とするのが良い。処理温度は、−20〜50℃、好ましくは−10〜30℃、より好ましくは0〜10℃の範囲で保つのが良い。処理時間は数分〜2時間程度で十分である。処理終了後、ハイポーラスポリマーは濾過や遠心分離といった通常の分離手段により分離することができる。
これら活性炭の使用量は、式(1)で表される化合物のアルカリ金属塩1重量部に対して0.1〜5重量部、好ましくは0.3〜4重量部、より好ましくは0.5〜3重量部程度とするのが良い。活性炭の含水率にも特に制限はなく、50%含水活性炭であっても、含水率10%程度の所謂Dry活性炭であってもよい。処理温度は、−20〜50℃、好ましくは−10〜30℃、より好ましくは0〜10℃の範囲で保つのが良い。処理時間は数分〜2時間程度で十分である。処理終了後、活性炭は濾過や遠心分離といった通常の分離手段により除去することができる。
E体含有率(%)=100×(E体存在量)/{(E体存在量)+(Z体存在量)}
尚、式(1)で表される化合物を化合物(1)、式(1')で表される化合物を化合物(1')、式(2)で表される化合物を化合物(2)、式(3)で表される化合物を化合物(3)、式(4)で表される化合物を化合物(4)と示す。
また、各実施例におけるE体含有率及びZ体含有率はHPLCにより得られた各面積値を各存在量として上記式により決定した。測定条件は次の通りとした。
a)化合物(3)に適用
カラム〔YMC−AM312(ODS)6.0φ×150mm〕、カラム温度(25℃付近の一定温度)、移動相(アセトニトリル/Buffer=50/50、Buffer:NaH2PO4・2H2O 7.29g、Na2HPO4 0.464gを、蒸留水1Lに溶解する。)、流量(1.0mL/min.)、検出波長(274nm)、打ち込み量(10μL)、走査時間:45分、Z体保持時間(16〜17分)、E体保持時間(21〜22分)
b)化合物(1)及び(2)に適用
カラム〔Waters Symmetry Shield RP8 5μm(4.6φ×250mm)〕、カラム温度(30℃付近の一定温度)、移動相(アセトニトリル/Buffer=3/97、Buffer:NH4H2PO4 2.9gを、蒸留水約900mLに溶解する。リン酸にてpH2.0に調整した後、蒸留水を加えて正確に1Lとする。)、流量(1.0mL/min.)、検出波長(254nm)、打ち込み量(10μL)、走査時間:30分、Z体保持時間(6.5〜7.5分)、E体保持時間(9.5〜10.5分)
〔操作1〕500mL四頭フラスコに、E体含有率10%の化合物(3)(R1=ベンジル、R2=ジフェニルメチル)10gを量り取り、フェノール55mLを加えて50〜55℃で5時間撹拌した。反応液に酢酸エチル100mL及び5%炭酸水素ナトリウム水溶液200mLを加えた後、10℃以下まで冷却した。有機層を除いて水層を採り、酢酸エチル150mLで3回洗浄して、化合物(4)(R1=ベンジル、M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450 5gを添加し、20〜30℃、5%炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH=7.5〜8.5の範囲内で制御しながら3時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M=ナトリウム)の水溶液をフラスコ中に得た。この水溶液中にはE体含有率10%の化合物(1')が4.77g(収率84.0%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、活性炭5gを添加して1時間撹拌した。活性炭を濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。
収量:3.82g
Z体収率:95.0%(操作2)、79.8%(操作1+2)
E体含有率:0.09%(Z体含有率:99.91%)
〔操作1〕500mL四頭フラスコに、E体含有率9%の化合物(3)(R1=ベンジル、R2=p−メトキシベンジル)10gを量り取り、クレゾール60mLを加えて45〜50℃で10時間撹拌した。反応液に酢酸ブチル100mL及び5%炭酸水素ナトリウム水溶液200mLを加えた後、10℃以下まで冷却した。有機層を除いて水層を採り、酢酸ブチル150mLで3回洗浄して、化合物(4)(R1=ベンジル、M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450(5g)を添加し、20〜30℃、5%炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH=7.5〜8.5の範囲内で制御しながら3時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M=ナトリウム)の水溶液をフラスコ中に得た。この水溶液中にはE体含有率9%の化合物(1)が5.29g(収率86.0%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、活性炭4.5gを添加して1時間撹拌した。活性炭を濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。化合物(1)の構造は1H−NMRで確認した。
収量:4.30g
Z体収率:95.5%(操作2)、82.1%(操作1+2)
E体含有率:0.08%(Z体含有率:99.92%)
〔操作1〕500mL四頭フラスコに、E体含有率15%の化合物(3)(R1=フェノキシメチル、R2=パラメトキシベンジル)10gを量り取り、フェノール/クレゾール(1/1)混合溶媒50mLを加えて50〜60℃で4時間撹拌した。反応液にメチルイソブチルケトン100mL及び5%炭酸水素ナトリウム水溶液200mLを加えた後、10℃以下まで冷却した。有機層を除去して水層を採り、メチルイソブチルケトン150mLで3回洗浄して、化合物(4)(R1=フェノキシメチル、M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450(5g)を添加し、25〜30℃、5%炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH=7.7〜8.7の範囲内で制御しながら4時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液中にはE体含有率15%の化合物(1')が4.84g(収率80.9%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、活性炭6gを添加して1時間撹拌した。活性炭を濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。化合物(1)の構造は1H−NMRで確認した。
収量:3.56g
Z体収率:92.5%(操作2)、74.8%(操作1+2)
E体含有率:0.10%(Z体含有率:99.90%)
〔操作1〕500mL四頭フラスコに、E体含有率12%の化合物(3)(R1=フェノキシメチル、R2=ジフェニルメチル)10gを量り取り、フェノール45mLを加えて55〜60℃で4時間撹拌した。反応液にメチルエチルケトン100mL及び3%炭酸カリウム水溶液200mLを加えた後、10℃以下まで冷却した。有機層を除去して水層を採り、メチルエチルケトン150mLで3回洗浄して、化合物(4)(R1=フェノキシメチル、M=カリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450(5g)を添加し、25〜30℃、5%炭酸カリウム水溶液を用いてpH=7.7〜8.7の範囲内で制御しながら4時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M=カリウム)の水溶液を得た。この水溶液中にはE体含有率12%の化合物(1')が4.93g(収率85.1%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、活性炭6gを添加して1時間撹拌した。活性炭を濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。化合物(1)の構造は1H−NMRで確認した。
収量:3.65g
Z体収率:94.1%(操作2)、80.0%(操作1+2)
E体含有率:0.10%(Z体含有率:99.90%)
〔操作1〕500mL四頭フラスコに、E体含有率10%の化合物(3)(R1=ベンジル、R2=2,4,6−トリメチルベンジル)10gを量り取り、フェノール50mL及び濃塩酸0.1mLを加えて45〜50℃で4時間撹拌した。反応液に塩化メチレン200mL及び5%炭酸水素ナトリウム水溶液200mLを加えた後、10℃以下まで冷却した。有機層を除去して水層をとり、塩化メチレン150mLで5回洗浄して、化合物(4)(R1=ベンジル、M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450(5g)を添加し、20〜30℃、5%炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH=7.5〜8.5の範囲内で制御しながら3時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液中にはE体含有率10%の化合物(1')が5.00g(収率83.0%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、活性炭5gを添加して1時間撹拌した。活性炭を濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。化合物(1)の構造は1H−NMRで確認した。
収量:4.00g
Z体収率:95.0%(操作2)、78.9%(操作1+2)
E体含有率:0.09%(Z体含有率:99.91%)
500mL四頭フラスコに、E体含有率10%の化合物(3)(R1=ベンジル、R2=ジフェニルメチル)10gを量り取り、フェノール50mL及び濃硫酸0.1mLを加えて50〜55℃で3時間撹拌した。反応液に酢酸エチル100mL及び5%炭酸水素ナトリウム水溶液300mLを加えた後、10℃以下まで冷却した。有機層を除去して水層を採り、酢酸エチル150mLで3回洗浄して、化合物(4)(R1=ベンジル、M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450(5g)を添加し、20〜30℃、5%炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH=7.5〜8.3の範囲内で制御しながら4時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液中にはE体含有率10%の化合物(1')が4.89g(収率86.1%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、ハイポーラスポリマー(HP−20)15gを添加して1時間撹拌した。該ハイポーラスポリマーを濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。化合物(1)は1H−NMRで確認した。
収量:3.91g
Z体収率:94.9%(操作2)、81.6%(操作1+2)
E体含有率:0.09%(Z体含有率:99.91%)
〔操作1〕500mL四頭フラスコに、E体含有率9%の化合物(3)(R1=ベンジル、R2=パラメトキシベンジル)10gを量り取り、アニソール30mL及び氷冷下トリフルオロ酢酸100mLを加えて同温度にて1時間撹拌した。反応液を減圧下で濃縮後、酢酸ブチル100mL及び5%炭酸水素ナトリウム水溶液200mLを加え、10℃以下まで冷却した。有機層を除去して水層をとり、酢酸ブチル150mLで3回洗浄して、化合物(4)(R1=ベンジル、M=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液にPGA−450(5g)を添加し、20〜30℃、5%炭酸ナトリウム水溶液を用いてpH=7.5〜8.5の範囲内で制御しながら3時間反応を行った。反応終了後酵素を濾過して除き、化合物(1')(M1=ナトリウム)の水溶液を得た。この水溶液中にはE体含有率9%の化合物(1')が5.22g(収率84.9%)相当存在していた。
〔操作2〕この水溶液を10℃以下に冷却後、活性炭5gを添加して1時間撹拌した。活性炭を濾過して除き、濾液に4N−塩酸を加えてpHを4.0に調整して10℃以下の温度で1時間熟成した。析出した結晶を濾過して採り、水及びアセトンで結晶を洗浄して乾燥後、化合物(2)の含有率が向上した化合物(1)を得た。化合物(1)は1H−NMRで確認した。
収量:4.25g
収率:95.5%(操作2)、81.1%(操作1+2)
E体含有率:0.09%(Z体含有率:99.91%)
実施例1〜7で得られたE異性体含有率の少ない化合物(1)は、いずれもセフジトレンピボキシルへと効率よく変換できる。例えば実施例1より得られた化合物(1)は、特許2846186号公報や、有機化学合成協会誌 Vol.60,No.2,155−161(2002)に記載の方法により、セフジトレンピボキシルを製造することができる。
Claims (4)
- ハイポーラスポリマー及び/又は活性炭での処理を撹拌下に行う請求項1記載の製造方法。
- 式(3)で表される7−アミド−3−[(E/Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸化合物に4位カルボン酸保護基の脱保護反応を行い、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸水素塩、及びアルカリ金属炭酸塩から選ばれる化合物の少なくとも1種の水溶液で処理して式(4)の7−アミド−3−[(E/Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸のアルカリ金属塩を得た後、水溶液中で酵素反応を施して得られる式(1)の7−アミノ−3−[(E/Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸のアルカリ金属塩の水溶液に、ハイポーラスポリマー及び/又は活性炭を添加して処理することを特徴とする式(2)で表される7−アミノ−3−[(Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸及びそのアルカリ金属塩の含有率が向上した式(1)で表される7−アミノ−3−[(E/Z)−2−(4−メチルチアゾール−5−イル)ビニル]−3−セフェム−4−カルボン酸及びそのアルカリ金属塩の製造方法。
[式中、R1はベンジル基又はフェノキシメチル基を示す。R2はカルボン酸保護基を示す。]
[式中、R1は前記に同じ。Mはアルカリ金属を示す。] - ハイポーラスポリマー及び/又は活性炭での処理を撹拌下に行う請求項3記載の製造方法。
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