JP4100908B2 - 塩基性抗生物質・無機酸塩の製造法およびシュウ酸塩中間体 - Google Patents
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Description
本発明は、塩基性抗生物質・無機酸塩の工業的に優れた新規製造法、例えば特開平8−73,462号公報に開示されたグラム陽性菌からグラム陰性菌に対する強い抗菌力を有する優れた抗菌剤の無機塩、より具体的には例えば(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩の工業的生産にあたり、工業的に優れた製造法、製造中間体として有用な新規シュウ酸塩、およびその製造法に関する。
従来技術
通常、塩基性抗生物質・無機酸塩の製造にあたっては、遊離体を製造し、カラムクロマトグラフィー等で精製後、無機酸と反応させることにより行われてきた。
例えば(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩等の製造法として、特開平8−73,462号、WO96/01261又はEP−A 773222の実施例9に開示された方法では、p−ニトロベンジルエステル誘導体を接触還元後、逆相シリカゲルクロマトグラフィーで精製した後、塩酸塩化し、さらに凍結乾燥して目的物を得ている。
上記、従来の製造法においてはクロマトグラフィー精製を行っており、溶媒を多量に使用するため製造コストを大幅に上昇させるのみならず、工業的大量処理が難しい問題、フラクション濃縮時に熱虐待(熱分解)が起こる可能性、製品中残留溶媒の問題、廃液処理の問題、さらには溶媒蒸散による環境汚染等、多くの問題点があり、工業的に適した製造法とは言えなかった。
また遊離体製造(中和)あるいは塩酸塩化する際に微妙なpH調整が必要であり、工業的には非常に手間・コストがかかる方法であった。加えて最終的には凍結乾燥も必要であり、製造コストのさらなる上昇、大量処理できない、時間がかかる等の、さらなる問題点も抱えていた。
発明の開示
そこで本発明者らは、製造コスト、操作性(作業性・安全性・非毒性)、最終製品純度、環境対策などの観点から優れた新規製造法を求め、鋭意研究を重ねてきた。
その結果、以下に詳述する新規シュウ酸塩を製造中間体として用い、これをアルカリ土類金属無機酸塩と塩交換することにより、前記課題を一挙に解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
従って本発明の目的は、塩基性抗生物質・無機酸塩の工業的製造にあたり有用な新規製造方法を提供すること、抗菌剤の工業的製造にあたり有用な新規製造中間体、ならびにその製造方法を提供することにある。
本発明は、塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)を、アルカリ土類金属無機酸塩(III)と塩交換することを特徴とする、塩基性抗生物質・無機酸塩(I)の製造法である。
式中、環Aは塩基性抗生物質を、R10は、有機合成において用いられる保護された官能基を、Ak−Eはアルカリ土類金属を、Bは無機酸をそれぞれ意味する。
本発明は、塩基性抗生物質保護体・シュウ酸塩(VI)を脱保護反応し、次いでアルカリ土類金属無機酸塩(III)と塩交換することを特徴とする、塩基性抗生物質・無機酸塩(I)の製造法である。また、本発明は、塩基性抗生物質保護体・シュウ酸塩(VI)を脱保護反応し、次いでアルカリ土類金属無機酸塩(III)と塩交換し、さらに貧溶媒を加えて結晶化することを特徴とする、塩基性抗生物質・無機酸塩(I)の製造法である。
本発明は、下記化学式で表されるp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩(VII)
(式中、PNBはp−ニトロベンジル基を意味する。)を脱保護反応し、次いで塩化カルシウムと塩交換し、さらにメタノールおよび/またはイソプロパノールを加えて結晶化することを特徴とする、下記化学式で表される(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩(VIII)の製造法である。
本発明は、下記一般式で表される、カルバペネム誘導体のシュウ酸塩(II−I)が、塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)である、塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)を、アルカリ土類金属無機酸塩(III)と塩交換することを特徴とする、塩基性抗生物質・無機酸塩(I)の製造法である。
式中、環Aは少なくとも1以上の窒素原子を有する3ないし7員環を意味し、環AはR6以外の置換基を有していてもよい。R1は水素原子またはメチル基を、R2およびR5は同一または異なる水素原子または水酸基の保護基を、R3はカルボキシル基の保護基を、R4は水素原子もしくは低級アルキル基またはアミノ基の保護基を、R6は(1)水素原子、(2)保護されいてもよい水酸基、カルバモイル基、ホルムイミドイル基、アセトイミドイル基もしくは一般式
(式中、R7およびR8は同一または異なる水素原子もしくは低級アルキル基またはアミノ基の保護基を示す。)
で表される基で置換されていてもよい低級アルキル基または(3)アミノ基の保護基もしくはイミノ基の保護基を、mは0または1をそれぞれ示す。
本発明は、下記一般式で表される、カルバペネム誘導体のシュウ酸塩(II−I)である。
式中、環Aは少なくとも1以上の窒素原子を有する3ないし7員環を意味し、環AはR6以外の置換基を有していてもよい。R1は水素原子またはメチル基を、R2およびR5は同一または異なる水素原子または水酸基の保護基を、R3はカルボキシル基の保護基を、R4は水素原子もしくは低級アルキル基またはアミノ基の保護基を、R6は(1)水素原子、(2)保護されいてもよい水酸基、カルバモイル基、ホルムイミドイル基、アセトイミドイル基もしくは一般式
(式中、R7およびR8は同一または異なる水素原子もしくは低級アルキル基またはアミノ基の保護基を示す。)
で表される基で置換されていてもよい低級アルキル基または(3)アミノ基の保護基もしくはイミノ基の保護基を、mは0または1をそれぞれ示す。
また、本発明は、下記一般式で表されるp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート−2−活性誘導体(XIV)
(式中、PNBは前記と同様の意味を有し、Lは脱離基を意味する。)
と下記化学式で表される(2S,4S)−2−{[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}−4−メルカプトピロリジン・2塩酸塩(XV)
を反応させ、次いでシュウ酸塩化することを特徴とする、p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩(II−III)の製造法である。
ここで、本発明にかかる塩基性抗生物質・無機酸塩(I)とは、分子内に塩基性基を有する抗生物質であり、無機酸と塩を形成したものであれば限定されないが、好適対象としては、例えば以下の例を挙げることができる。
(1)塩酸セフォチアム(Cefotiam,CAS登録番号:66309−69−1)
(2)塩酸セフメノキシム(Cefmenoxime,CAS登録番号:75738−58−8)
(3)塩酸セフォゾプラン(Cefozopran,CAS登録番号:113981−44−5)
(4)硫酸セフピロム(Cefpirome,CAS登録番号:98753−19−6)
(5)塩酸セフェピム(Cefepime,CAS登録番号:123171−59−5)
(6)硫酸セフォセリス(Cefoselis,CAS登録番号:122841−10−5)
(7)塩酸セフォチアムヘキセチル(Cefotiam hexetil,CAS登録番号:95789−30−3)
(8)塩酸セフェタメトピボキシル(Cefetamet pivoxil,CAS登録番号:65052−63−3)
(9)塩酸セフカペンピボキシル(Cefcapene pivoxil,CAS登録番号:135889−00−8)
(10)塩酸タランピシリン(Talampicillin,CAS登録番号:39878−70−1)
(11)塩酸バカンピシリン(Bacampicillin,CAS登録番号:37661−08−8)
(12)塩酸レナンピシリン(Lenampicillin,CAS登録番号:80734−02−7)
(13)塩酸ピブメシリナム(Pivmecillinam,CAS登録番号:32886−97−8)
(14)(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩(特開平8−73,462号公報、実施例9)
次に、本発明にかかる塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)とは、上記塩基性抗生物質・無機酸塩(I)を塩交換で製造するにあたり出発物質であり、具体的には、上記塩基性抗生物質のシュウ酸塩を挙げることができる。
次に、本発明にかかるアルカリ土類金属無機酸塩(III)とは、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属と無機酸が付加塩を形成したものであれば限定されないが、好ましくはアルカリ土類金属ハロゲン化物(IV)またはアルカリ土類金属硫酸塩(V)である。
アルカリ土類金属ハロゲン化物(IV)として、さらに具体的には例えばフッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、塩化ベリリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、臭化ベリリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化バリウム等を挙げることができる。
これらの中でも。塩化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウムがより好ましい。
またアルカリ土類金属硫酸塩(V)としては、硫酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等を挙げることができる。
続いて、本発明化合物の製造法をさらに詳しく述べる。(下記化学反応式参照。式中、環Aは塩基性抗生物質を、R10は、有機合成において用いられる保護された官能基を、Ak−Eはアルカリ土類金属を、Bは無機酸をそれぞれ意味する。)
(1)工程1
本工程は、塩基性抗生物質・シュウ酸塩の分子内に保護された官能基をある場合、脱保護反応を行う工程である。
ここで保護された官能基とは、有機合成において用いられる、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等の官能基が保護された基を意味する。またその脱保護反応は、加水分解、還元等の常法によって行うことができる。
(2)工程2
本工程は、塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)をアルカリ土類金属無機酸塩(III)と塩交換し、目的とする塩基性抗生物質・無機酸塩(I)を得る工程である。
ここで利用するアルカリ土類金属無機酸塩(III)の使用量は限定されないが、通常は0.7〜2.0当量であり、好ましくは0.8〜1.5当量であり、より好ましくは0.9〜1.3当量である。
その際に利用する溶媒も限定されないが、具体的には例えば水、低級アルコール、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ホルムアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、混合物を用いてもよい。さらにこれらの中でも水、低級アルコールがより好ましい。
塩交換の実施(操作)法も限定されないが、通常は塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)の溶液中に、必要量のアルカリ土類金属無機酸塩(III)を溶解した溶液を滴下する。
この際に、塩交換して副成するアルカリ土類金属・シュウ酸塩が不溶な溶媒を選択すれば、アルカリ土類金属・シュウ酸塩が析出し、濾過により容易に分離できるので、工業的により適している。
この段階で目的とする塩基性抗生物質・無機酸塩(I)は溶液状態なので、取り出し操作が必要となるが、溶媒濃縮、貧溶媒(溶解度が低い溶媒)添加により、簡便に結晶として析出させることができる。
溶媒濃縮する場合は完全乾固してもよいが、少量溶液まで一部濃縮し、冷却あるいは放置して目的物結晶を析出させてもよい。
貧溶媒を用いる場合も、その種類は限定されないが、通常はメタノール、n−プロパノール、イソプロパノール等が好ましい。
本発明においては、工程1を実施し、塩基性抗生物質・シュウ酸塩(II)を単離および/または精製した後、工程2を実施してもよいが、いわゆるワンポット反応により、工程1・2を連続して実施することもできる。
この場合、脱保護反応液をそのまま塩交換に利用することができ、カラムクロマトグラフィーやpH調整、凍結乾燥が不要となるため、工業的に極めて操作性が優れており、製造コスト低減、大量処理可能、環境対策上も非常に優れている。
また、本発明にかかる下記化学式で表される(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩(II−IX)は新規化合物であり、本発明における製造中間体として有用である。
ここで、本発明にかかるカルバペネム誘導体のシュウ酸塩(II−I)は下記一般式で表される。
式中、環Aは少なくとも1以上の窒素原子を有する3ないし7員環を意味し、環AはR6以外の置換基を有していてもよい。R1は水素原子またはメチル基を、R2およびR5は同一または異なる水素原子または水酸基の保護基を、R3はカルボキシル基の保護基を、R4は水素原子もしくは低級アルキル基またはアミノ基の保護基を、R6は(1)水素原子、(2)保護されいてもよい水酸基、カルバモイル基、ホルムイミドイル基、アセトイミドイル基もしくは一般式
(式中、R7およびR8は同一または異なる水素原子もしくは低級アルキル基またはアミノ基の保護基を示す。)で表される基で置換されていてもよい低級アルキル基または(3)アミノ基の保護基もしくはイミノ基の保護基を、mは0または1をそれぞれ示す。
上記定義中、水酸基の保護基、カルボキシル基の保護基、低級アルキル基、アミノ基の保護基、保護されいてもよい水酸基あるいはイミノ基の保護基等は、通常有機合成において用いられる基であれば限定されないが、より具体的には、特開平8−73462号記載の基と同様の例を挙げることができる。
また、本発明にかかるカルバペネム誘導体のシュウ酸塩(II−I)は、分子内に不斉炭素原子あるいは二重結合を有しており、光学活性体、ジアステレオマーあるいはラセミ体が存在しうるが、本発明においては限定されず、いずれであってもよい。幾何異性体についても同様である。
本発明にかかるカルバペネム誘導体のシュウ酸塩(II−I)として、より具体的には、例えば以下の化合物を挙げることができるが、これらには限定されない。
(1)p−ニトロベンジル 6−(1−ヒドロキシエチル)−1−メチル−2−{[2−(アゼチジン−3−イル)ヒドロキシメチルピロリジン−4−イル]チオ}−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩
(2)p−ニトロベンジル 6−(1−ヒドロキシエチル)−1−メチル−2−{[2−(ピロリジン−3−イル)ヒドロキシメチルピロリジン−4−イル]チオ}−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩
(3)p−ニトロベンジル 6−(1−ヒドロキシエチル)−1−メチル−2−{[2−(ピペリジン−3−イル)ヒドロキシメチルピロリジン−4−イル]チオ}−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩
(4)p−ニトロベンジル 6−(1−ヒドロキシエチル)−1−メチル−2−{[2−(ピペリジン−4−イル)ヒドロキシメチルピロリジン−4−イル]チオ}−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩
(5)p−ニトロベンジル 6−(1−ヒドロキシエチル)−1−メチル−2−{[2−(アゼピン−3−イル)ヒドロキシメチルピロリジン−4−イル]チオ}−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩
次に、本発明にかかる6−(1−ヒドロキシエチル)−1−メチル−2−{[2−(ピロリジン−3−イル)ヒドロキシメチルピロリジン−4−イル]チオ}−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸誘導体・シュウ酸塩(II−II)は、下記化学式で表される。(式中、R3はカルボキシル基の保護基を意味する。)。
最後に、本発明にかかるp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩(II−III)は、下記化学式で表される。(式中、PNBはp−ニトロベンジル基を意味する。)
続いて、本発明にかかるp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩(II−III)の出発原料である、p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート−2−活性化誘導体(XIV)は下記一般式で表され、特開平8−73,462号公報に記載された方法([0069]〜[0076])により製造することができる。(式中、PNBは前記と同様の意味を有し、Lは有機合成において通常用いられる脱離基を意味し、具体的には例えばトリフルオロアセトキシ基、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基、ジフェノキシホスホリルオキシ基等を挙げることができる。)
さらに、反応試薬である(2S,4S)−2−[[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル]−4−メルカプトピロリジン・2塩酸塩(XV)は下記化学式で表され、特開平8−73,462号公報の実施例3等に記載された方法により製造することができる。
以下に、本発明化合物の製造法をさらに詳しく述べる。(下記化学反応式参照。式中、PNB,Lは、前記と同様の意味を有する。)
(1)工程1
本工程は、p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート−2−活性化誘導体(XIV)と(2S,4S)−2−[[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル]−4−メルカプトピロリジン・2塩酸塩(XV)を反応させて、p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル}−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラートの遊離体を得る工程である。
本反応は、通常有機合成において実施されるチオエーテルの合成法であれば限定されないが、塩基の存在下により簡便・高収率に実施することができる。
ここで用いる塩基の種類も限定されないが、通常は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩、水素化ナトリウム等の水素化アルカリ金属等の無機塩基、トリエチルアミン、ジエチルアミン、N,N−ジイソプロピルアミン、エチルアミン等の1〜3級有機アミン、ピリジン等の芳香族アミン、N,N−ジメチルアニリン等のアニリン誘導体等を具体例として挙げることができる。これらの中でもN,N−ジイソプロピルアミンがより好ましい。
(2)工程2
本工程は、p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S、4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラートの遊離体をシュウ酸塩化して、目的とするp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・シュウ酸塩(II−III)を得る工程である。
本工程も、シュウ酸塩化法の常法に従って実施することができるが、通常はジメチルスルホキシド(DMSO)等の溶媒に、0.7〜2当量のシュウ酸、好ましくは0.8〜1.5当量のシュウ酸、さらに好ましくは0.9〜1.2当量のシュウ酸を溶解して加え、析出した結晶を濾別する。得られた結晶は風乾のみでも十分な純度を有するが、溶媒洗浄、再結晶等により、さらに高純度品を得ることもできる。
続いて本発明を具体的に説明するため、以下に実施例を掲げるが、本発明がこれらに限定されないことは言うまでもない。
実施例1 (1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1 −メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩の製造(塩化カルシウム:1当量)
1−1)脱保護(還元)
pHスタット付きの反応容器にp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・1シュウ酸塩(26.0g,38.3mmol)、20%水酸化パラジウム−カーボン(5.24g,50%湿体)と水(598mL)を投入し、氷水浴で冷却しながら懸濁撹拌した。その時の懸濁液のpHは3.81であった。窒素置換を5回行った後に、水素雰囲気下(常圧、バルーンより水素供給)pHスタットに接続した定量ポンプより1N水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、反応液のpHを5.5に調節しながら3.5時間激しく撹拌した。反応の進行はHPLCにて行った。1N水酸化ナトリウムの消費(約124mL)が止まった時点で窒素置換し、セライト(26g)を撹拌下投入して7分間撹拌した。セライト(78g)を敷いたブフナー漏斗にて減圧濾過し、ケークを水(169mL)で洗浄して(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩の水溶液(790.7g)を得た。HPLCによる定量より、得られた水溶液には標題化合物の遊離体が13.08g(収率82.9%)が含まれていた。
1−2)塩交換
この水溶液の一部(28g,(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩0.421gを含む。)に7.5%(W/W)塩化カルシウム溶液(イオン交換水100gに塩化カルシウム7.5gを溶解した溶液)を1.6g(約1等量)滴下した。反応液は速やかに白濁した。析出物を濾別して澄明な溶液を得た。ここにイソプロパノール(IPA,120mL)を加えて結晶化した析出した結晶を濾取し、窒素気流下で約一時間乾燥して標題化合物0.30g(遊離体換算0.248g)の結晶を得た。
1H−NMR(400MHz,D2O);δ(ppm)1.18(3H,d,J=7Hz)、1.24(3H,d,J=6Hz)、1.73(1H,td,J=9,13Hz)、1.84(1H,ddd,J=7,10,12Hz)、2.07−2.18(1H,m)、2.44(1H,qd,J=9,18Hz)、2.58(1H,td,J=8,14Hz)、3.15(1H,dd,J=10,12Hz)、3.21−3.37(3H,m)、3.39−3.47(2H,m)、3.51(1H,dd,J=8,12Hz)、3.64(1H,dd,J=7,12Hz)、3.83(1H,ddd,J=3,8,11Hz)、3.92−4.01(2H,m)、4.15−4.23(2H,m).
実施例2 (1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩の製造(塩化カルシウム:1.15当量)
2−1)脱保護(還元)
pHスタット付きの反応容器にp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・1シュウ酸塩(4.0g,6.02mmol)、20%水酸化パラジウム−カーボン(0.82g,50%湿体)と水(92mL)を投入し、氷水浴で冷却しながら懸濁撹拌した。その時の懸濁液のpHは3.77であった。窒素置換を5回行った後に、水素雰囲気下(常圧、バルーンより水素供給)pHスタットに接続した定量ポンプより1N水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、反応液のpHを5.5に調節しながら3時間激しく撹拌した。反応の進行はHPLCにて行った。1N水酸化ナトリウムの消費(約8.6mL)が止まった時点で窒素置換し、セライト(4g)を撹拌下投入して7分間撹拌した。セライト(12g)を敷いたブフナー漏斗にて減圧濾過し、ケークを水(26mL)で洗浄して(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩の水溶液(109.9g)を得た。HPLCによる定量より、得られた水溶液には標題化合物の遊離体が1.88g(収率75.7%)が含まれていた。
2−2)塩交換
この水溶液の一部(75g,(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩1.193gを含む。)に7.5%(W/W)塩化カルシウム溶液(イオン交換水100gに塩化カルシウム7.5gを溶解した溶液)を5.287g(1.15等量)を滴下した。反応液は速やかに白濁した。析出物を濾別して澄明な溶液を得た。この溶液を約半量になるまで濃縮した。ここにイソプロパノール(88mL)を加えて結晶化した。析出した結晶を濾取し、窒素気流下で約一時間乾燥して標題化合物1.222g(遊離体換算1.0416g)の結晶を得た。
実施例3 (1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・塩酸塩の製造(塩化カルシウム:1.25当量)
3−1)脱保護(還元)
pHスタット付きの反応容器にp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・1シュウ酸塩(5.0g,7.31mmol)、20%水酸化パラジウム−カーボン(0.99g,50%湿体)と水(115mL)を投入し、氷水浴で冷却しながら懸濁撹拌した。その時の懸濁液のpHは3.75であった。窒素置換を5回行った後に、水素雰囲気下(常圧、バルーンより水素供給)pHスタットに接続した定量ポンプより1N水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、反応液のpHを5.5に調節しながら2.5時間激しく撹拌した。反応の進行はHPLCにて行った。1N水酸化ナトリウムの消費(約8.3mL)が止まった時点で窒素置換し、セライト(5g)を撹拌下投入して7分間撹拌した。セライト(15g)を敷いたブフナー漏斗にて減圧濾過し、ケークを水(32.5mL)で洗浄して(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩の水溶液(147.8g)を得た。HPLCによる定量より、得られた水溶液には標題化合物の遊離体が2.36g(収率78.4%)が含まれていた。
3−2)塩交換
この水溶液の一部[112.9g,(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩1.73gを含む。]に7.5%(W/W)塩化カルシウム溶液(イオン交換水100gに塩化カルシウム7.5gを溶解した溶液)を7.78g(1.25等量)を滴下した。反応液は速やかに白濁した。析出物を濾別して澄明な溶液を得た。この溶液を約半量になるまで濃縮した。ここにイソプロパノール(75.3mL)を加えて結晶化した。析出した結晶を濾取し、窒素気流下で約一時間乾燥して標題化合物1.925g(遊離体換算1.562g)の結晶を得た。
実施例4 (1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボン酸・シュウ酸塩の製造
4−1)脱保護(還元)
pHスタット付きの反応容器にp−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチルピロリジン−4−イル}チオ−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・1シュウ酸塩(5.0g,7.12mmol)、20%水酸化パラジウム−カーボン(0.97g,50%湿体)と水(115mL)を投入し、氷水浴で冷却しながら懸濁撹拌した。その時の懸濁液のpHは3.7であった。窒素置換を5回行った後、水素雰囲気下(常圧、バルーンより水素供給)pHスタットに接続した定量ポンプより1N水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、反応液のpHを5.5に調節しながら2時間激しく撹拌した。反応の進行はHPLCにて行った。1N水酸化ナトリウムの消費(約8.3mL)が止まった時点で窒素置換し、セライト(5g)を撹拌下投入して7分間撹拌した。セライト(15g)を敷いたブフナー漏斗にて減圧濾過し、ケークを水(32.5mL)で洗浄して標題化合物の水溶液(154.7g)を得た。HPLCによる定量より、得られた水溶液には標題化合物の遊離体が2.43g(収率82.9%)含まれていた。
4−2)結晶化
この水溶液の一部(25g)に、攪拌下メタノール(200mL)とイソプロパノール(30mL)を加え、氷冷下3時間攪拌した。析出した固体を減圧濾過にて濾過後、メタノール(10mL)で洗浄し、減圧乾燥して標題化合物の微黄白色粉末状結晶を得た(遊離体含量67.9%,グラジェントHPLC純度98.9%)。
1H−NMR(400MHz,D2O);δ(ppm)1.10(d,3H,J=7.3Hz)、1.17(d,3H,J=6.4Hz)、1.58−1.73(m,1H)、1.72−1.85(m,1H)、1.98−2.14(m,1H)、2.36(q−like,1H,J=8.3Hz)、2.51(dt,1H,J=7.8,6.8Hz)、3.09(dd,1H,J=9.0,12Hz)、3.14−3.25(m,3H)、3.25−3.40(m,2H)、3.43(dd,1H,J=8.0,12Hz)、3.55−3.65(m,1H)、3.72−3.83(m,2H)、4.08−4.17(m,2H).
実施例5 p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−2−{(2S,4S)−2−[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}ピロリジン−4−イルチオ]−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート・1シュウ酸塩
式中、PNBはp−ニトロベンジル基を意味する。
p−ニトロベンジル(1R,5S,6S)−2−ジフェノキシホスホリルオキシ−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−1−メチル−1−カルバペン−2−エム−3−カルボキシラート(50.0g,84.1mmol)を、窒素気流下、N,N−ジメチルホルムアミド(150mL)とジメチルスルホキシド(300mL)に攪拌しながら溶解した。10℃に冷却後、N,N−ジイソプロピルアミン(36.6mL,210.3mmol)を加え、さらに(2S,4S)−2−{[(3R)−ピロリジン−3−イル−(R)−ヒドロキシ]メチル}−4−メルカプトピロリジン・2塩酸塩(25.46g,92.5mmol)を加えて2時間攪拌した。シュウ酸(7.8g,86.6mmol)のジメチルスルホキシド(30mL)溶液を反応液に加えると、固体が析出した。さらに2−プロパノール(1750mL)を加え、同温にて4時間攪拌した。スラリー状の反応液をブフナー漏斗にて減圧ろ過し、窒素気流下1時間通風乾燥後、湿体117.4gを得た。これをメタノール(333mL)とエタノール(667mL)中14℃にて15時間懸濁攪拌した。固体をろ取後、20時間減圧乾燥することにより、標題化合物を得た(52.3g,収率92%)。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6);δ(ppm)1.15(d,1H,J=6.3Hz)、1.46(d,1H,J=7.6Hz)、1.52(dt,1H,J=13,8.8Hz)、1.64(dq,1H,J=12,9Hz)、1.87−1.98(m,1H)、2.23−2.40(m,2H)、2.80(dd,1H,J=6,12Hz)、2.92−3.10(m,2H)、3.12−3.30(m,3H)、3.30−3.56(m,3H)、3.73(quintet−like,1H,J=6.6Hz)、3.97(quintet−like,1H,J=6.3Hz)、4.22(dd,1H,J=5.4,9.5Hz)、5.36(ABq,2H,J=14Hz)、7.71(d,2H,J=8.5Hz)、8.23(d,2H,J=8.5Hz).
Claims (7)
- 下記一般式で表される、カルバペネム誘導体のシュウ酸塩 (II-I)を、アルカリ土類金属無機酸塩(III)と塩交換することを特徴とする、カルバペネム誘導体・無機酸塩の製造法。
で表される基で置換されていてもよい炭素数1〜6の低級アルキル基または (3) アミノ基の保護基もしくはイミノ基の保護基を、 m は 0 または 1 をそれぞれ示す。
なお、上記水酸基の保護基又は保護されていてもよい水酸基における水酸基の保護基は、トリメチルシリル基、 t- ブチルジメチルシリル基、メトキシメチル基、 2- メトキシエトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、ベンジル基、 p- メトキシベンジル基、 2,4- ジメトキシベンジル基、 o- ニトロベンジル基、 p- ニトロベンジル基、トリチル基、ホルミル基、アセチル基、 t- ブトキシカルボニル基、 2- ヨードエトキシカルボニル基、 2,2,2- トリクロロエトキシカルボニル基、 2- プロペニルオキシカルボニル基、 2- クロロ -2- プロペニルオキシカルボニル基、 3- メトキシカルボニル -2- プロペニルオキシカルボニル基、 2- メチル -2- プロペニルオキシカルボニル基、 2- ブテニルオキシカルボニル基、シンナミルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、 p- メトキシベンジルオキシカルボニル基、 o- ニトロベンジルオキシカルボニル基および p- ニトロベンジルオキシカルボニル基から選ばれる基である。カルボキシル基の保護基は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、 t- ブチル基、 2- ヨウ化エチル基、 2,2,2- トリクロロエチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、イソブトキシメチル基、ブチリルオキシメチル基、ピバロイルオキシメチル基、 1- メトキシカルボニルオキシエチル基、 1- エトキシカルボニルオキシエチル基、ベンジル基、 p- メトキシベンジル基、 o- ニトロベンジル基、 p- ニトロベンジル基、ベンズヒドリル基およびフタリジル基から選ばれる基である。アミノ基の保護基もしくはイミノ基の保護基は、ホルミル基、アセチル基、クロロアセチル基、ジクロロアセチル基、プロピオニル基、フェニルアセチル基、フェノキシアセチル基、チエニルアセチル基、ベンジルオキシカルボニル基、 t- ブトキシカルボニル基、 p- ニトロベンジルオキシカルボニル基、メチル基、 t- ブチル基、 2,2,2- トリクロロエチル基、トリチル基、 p- メトキシベンジル基、 p- ニトロベンジル基、ジフェニルメチル基、ピバロイルオキシメチル基、トリメチルシリル基、 t- ブチルジメチルシリル基、ベンジリデン基、サリチリデン基、 p- ニトロベンジリデン基、 m- クロルベンジリデン基、 3,5- ジ( t- ブチル) -4- ハイドロキシベンジリデン基 および 3,5- ジ( t- ブチル)ベンジリデン基から選ばれる基である。] - アルカリ土類金属無機酸塩(III)が、アルカリ土類金属ハロゲン化物(IV)またはアルカリ土類金属硫酸塩(V)である、請求項1記載のカルバペネム誘導体・無機酸塩の製造法。
- 下記化学式で表されるp-ニトロベンジル (1R,5S,6S)-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-1-メチル-2-[{(2S,4S)-2-[(3R)-ピロリジン-3-イル-(R)-ヒドロキシ]メチル}ピロリジン-4-イルチオ]-1-カルバペン-2-エム-3-カルボキシラート・シュウ酸塩(VII)
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