KR100467506B1

KR100467506B1 - 이세파마이신의 제조방법

Info

Publication number: KR100467506B1
Application number: KR10-2002-0059879A
Authority: KR
Inventors: 정찬성; 이소하; 문만식; 전숙진; 이병석
Original assignee: 경동제약 주식회사; 한국과학기술연구원
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2005-01-24
Also published as: KR20040029575A

Abstract

본 발명은 이세파마이신의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료 공급이 원활한 시소마이신 또는 젠타마이신을 출발물질로 사용하여 퍼퍼로사민(purpurosamine) 또는 시소사민(sisosamine) 고리를 제거하고 1-NH₂위치에 아이소세린(isoserine) 유도체를 결합시켜 합성되어진 가라민(garamine) 유도체를 반응 중간체로 경유하고, 가라민 유도체와 글라이코실 클로라이드를 글라이코시데이션 반응(glycosidation)시키는 반합성적인 방법을 사용하여 다음 화학식 8로 표시되는 이세파마이신을 효과적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

이세파마이신의 제조방법{Process for preparing Isepamicin}

아미노글라이코사이드 항생제는 1944년 Waksman 등이 스트렙토마이신(streptomycin) 항생제를 개발한 이래 여러 종류의 아미노글라이코사이드 화합물들이 만들어지고 상업적으로 생산되고 있다. 그 이후 1949년 니오마이신(neomycin), 1963년 젠타마이신(gentamicin), 1970년 시소마이신(sisomicin), 1975년 네틸마이신(netilmicin), 1978년이세파마이신(isepamicin), 1990년 아베카신(arbekacin) 등 13 ∼ 15 종류의 아미노글라이코사이드 항생제가 상업화되었다. 상기한 아미노글라이코사이드 항생제들은 간과 신장에 매우 독성이 강한 특성을 가지고 있다. 아미노글라이코사이드 항생제는 박테리아의 세포벽의 합성을 저해하여 세포벽을 파괴하는 작용기작으로 타 항생제 보다 매우 빠른 항생작용이 있다. 아미노글라이코사이드 항생제 중 이세파마이신을 비롯한 몇몇의 아미노글라이코사이드 항생제는 베타-락탐, 글라이코펩타이드 및 플로오르퀴놀론 등의 항생제와 상호 보완적으로 또는 단독으로 쓰이고 있고, 비교적 독성이 적으면서 호흡기, 요로계 및 복부 등의 감염에 특효가 있는 매우 우수한 의약품이다. 또한 그람 음성균과 그람 양성균에 대하여 전체적으로 평균 90%의 제균율을 가지고 있는 의약품이다.

쉐링사에서는 1978년 젠타마이신의 발효시 소량으로 얻어지는 젠타마이신 B를 출발물질로 하여 6′위치의 아민 그룹을 t-부틸옥시카아보닐아자이드로 보호한 후 1 위치의 아민 그룹을N-(S-4-벤질옥시카아보닐아미노-L-히드록시부티릴옥시)숙신이미드와 반응시킨 후 떼어내는 방법으로 이세파마이신을 비롯한 아미노글라이코사이드 항생제를 제조하였는데[J. Antibiotics, Nagabhushan, T. L.et al., 1978,31(7), 681∼687], 이 방법은 제조 수율이 매우 낮은 단점이 있다. 1978년 이후 Nagabhushan 등은 아미노글라이코사이드에서 비슷한 반응성을 갖는 아민을 선택적으로 보호할 수 있는 방법, 즉 금속 킬레이션 방법을 개발하여 수율을 크게 높인 바 있다[J. Am. Chem Soc., Nagabhushan, T. L.et al. 1978,100, 5253∼5254]. 상기한 금속 킬레이션 방법은 젠타마이신 B를 금속 킬레이터 즉, 구리(Ⅱ), 니켈(Ⅱ), 코발트(Ⅱ), 카드뮴(Ⅱ) 및 그들의 혼합물을 사용하여 반응시키면 1 위치의 아민 그룹 이외의 아민 그룹은 이 금속의 킬레이션에 의해 보호되고 1 위치의 아민 그룹에 치환된 아이소세린을 반응시키면 치환된 이세파마이신을 비롯한 아미노글라이코사이드 화합물을 얻을 수 있고 보호기를 제거하여 원하는 이세파마이신을 비롯한 아미노글라이코사이드 항생제를 얻는 방법을 개발하였다[미합중국 특허 제5,442,047호]. 이러한 방법은 이세파마이신을 제조하는데는 좋은 방법이지만, 젠타마이신 B를 얻기 위한 발효 공정에서 이 화합물을 얻는 수율이 매우 낮은 등 원료물질 공급에 많은 문제가 있다.

이에 본 발명의 발명자들은 항생제로 광범위하게 사용되는 이세파마이신을 비롯한 여러 아미노글라이코사이드 유도체를 합성방법에서 핵심 중간체로서 가라민 유도체를 경유하여 목적하는 이세파마이신을 효율적으로 합성하는 방법을 개발하고자 연구 노력하였다.

그 결과, 시소마이신 또는 젠타마이신의 퍼퍼로사민(purpurosamine) 또는 시소사민(sisosamine) 고리를 제거하고 1-NH₂위치에 아이소세린(isoserine) 유도체를 결합시켜 합성되어진 가라민(garamine) 유도체를 반응 중간체로 경유하여, 가라민 유도체와 글라이코실 클로라이드를 글라이코시데이션 반응(glycosidation)시키는 반합성적인 방법을 사용하여 이세파마이신을 합성하는 개선된 제조방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 시소마이신 또는 젠타마이신을 원료물질로하여 가라민 유도체를 핵심 중간체로 경유하여 이세파마이신을 효율적으로 합성하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 다음 반응식 1에 나타낸 바와 같이,

시소마이신 또는 젠타마이신의 3,2',6'-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 다음 화학식 1로 표시되는 화합물을 합성하는 제 1과정;

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 1-NH₂그룹과 다음 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체와 결합 반응하여 다음 화학식 3으로 표시되는 화합물을 합성하는 제 2과정;

상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 3"-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 다음 화학식 4로 표시되는 화합물을 합성하는 제 3과정,

상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 산 조건하에서 반응시켜 퍼퍼로사민(purpurosamine) 또는 시소사민(sisosamine) 고리를 제거하여 다음 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체를 합성하는 제 4과정:

상기 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체와 다음 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드를 반응시켜 다음 화학식 7로 표시되는 화합물을 합성하는 제 5과정; 그리고

상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 팔라듐/탄소(Pd/C)촉매 및 수소 조건으로 반응시켜 다음 화학식 8로 표시되는 이세파마이신을 합성하는 제 6과정이 포함된다 :

상기 반응식 1에서,는 단일결합 또는 이중결합을 나타내고, R₁및 R₂는 각각 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 나타낸다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 핵심적인 기술로 하고 있는 글라이코시데이션을 수행하는데 있어 고려되어야 할 사항이 매우 많은데, 우선 글라이코실 주게(glycosyl donor)를 살펴보면 이탈기로는 브로마이드, 클로라이드, 플루라이드 등의 할로겐류, 사이올류(SR), 포스페이트류[PO(OR)₂], SO₂(OR), 아세틸 및 최근에 개발된 이미데이트류(OC(=NH)CCl₃) 등의 이탈기를 가지고 있는 주게가 사용될 수 있고, 활성화 인자(activator)로는 실버 트리플루오로메탄술포네이트(AgOTf), 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트(TMSOTf), 보란 트리플루오르 이써레이트(BF₃·Et₂O) 및 머큐릭 시아나이드(Hg(CN)₂) 등이 다양하게 사용될 수 있으며, 용매로는 디에틸 이써(diethyl ether), 이염화탄소(dichloromethane), 테트라히드로푸란(THF), 디옥산, 벤젠 등이 사용될 수 있다.

또한, 아노머릭(anomeric) 위치 다음의 위치인 2번 위치에 어떤 그룹이 있느냐에 따라 글라이코시데이션 산물(glycosidation product)의 α- 및 β-이성질체(anomer)의 비율이 크게 달라진다. 예컨대, 글라이코실 주게(Glycosyl donor)의 2번 위치에 이웃 그룹 효과를 나타내지 않는 벤질 그룹이나 알릴 그룹 등이 결합되어 있을 경우 용매 조건이나 활성화물을 α-이성질체 형성 조건으로 유지하도록 하면 글라이코시데이션 산물(glycosylation product)은α-이성질체를 주 화합물로 얻을 수 있는 반면에, 글라이코실 주게(Glycosyl donor)의 2번 위치에 아세틸 그룹이나 벤조일 그룹 등과 같은 이웃 그룹 효과를 나타내는 그룹이 결합되어 있을 경우 용매 조건이나 활성화물을 α-이성질체 형성 조건으로 유지하더라도 α-이성질체를 높은 수율로 얻을 수 없게 된다. 또한, 보란 트리플루오르 이써레이트(BF₃·Et₂O)를 활성화물로 사용하는 경우, 글라이코실 주게(Glycosyl donor)의 2번 위치에 이웃 그룹 효과가 없는 벤질 그룹이 결합되어 있으면 글라이코시데이션 화합물로는 글라이코실 주게의 입체 배치가 반전된 화합물이 주 화합물로 얻어지고(S_N2 type의 반응), 글라이코실 주게(Glycosyl donor)의 2번 위치에 아세틸 그룹이 결합되어 있으면 글라이코실 주게가 α- 또는 β- 배치인지에 관계없이 β-이성질체가 주 화합물로 얻어진다. 또한, 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트(TMSOTf)를 활성화물로 사용하는 경우, 글라이코실 주게(Glycosyl donor)의 2번 위치에 벤질 그룹이 결합되어 있으면 글라이코실 주게가 어떠한 종류의 당(sugar)인가에 따라 크게 α-, β-이성질체의 비율이 크게 달라진다. 이세파마이신의 합성을 위해서는 글루코오스 형태의 입체배치를 갖는 글라이코실 주게를 사용하기 때문에 주 화합물이 α-이성질체가 얻어진다. 또한, 글라이코시데이션(glycosidation) 반응 용매만을 고려할 경우, 디에틸 이써나 이염화탄소가 α-이성질체를 주화합물로 얻게 해주고, 아세토니트릴이나 THF는 β-이성질체를 주화합물로 얻게 해 준다.

상기한 바와 같이 글라이코시데이션(glycosidation) 반응에 사용되는 글라이코실 주게, 받게, 반응 용매, 활성화물 및 이웃 그룹에 따라 얻어진 글라이코시데이션 산물(glycosylation product)의 α와 β-이성질체의 비율이 크게 변화는 사실을 알 수 있다.

본 발명에서는 이러한 점들을 고려하여 이세파마이신을 합성하기 위한 최적의 글라이코시데이션 반응 조건을 설계한데 그 기술구성상의 특징이 있는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 최적의 글라이코시데이션 반응 조건은 글라이코실 주게(Glycosyl donor)로는 2번 위치에 벤질 그룹이 결합되어 있는 상기 화학식 6으로 표시되는 바와 같은 글라이코실 클로라이드를 사용하고, 활성화물으로는 실버 트리플루오로메탄술포네이트 (AgOTf), 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (TESOTf), 보란 트리플루오르 이써레이트 (BF₃·Et₂O) 및 머큐릭 시아나이드 (Hg(CN)₂)중에서 선택 사용하며, 반응 용매로는 벤젠-디옥산 혼합용매, 벤젠,N,N-디메틸포름아미드 (DMF) 또는 테트라히드로푸란 (THF)를 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 시소마이신 또는 젠타마이신으로부터의 이세파마이신의 합성과정을 상기 반응식 1을 중심으로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제 1과정은 원료물질로 사용되는 시소마이신 또는 젠타마이신의 아민 그룹 및 히드록시 그룹과 제미날(geminal) 또는 비시날(vicinal) 킬레이션을 선택적으로 수행하고, 3,2',6'-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 상기 화학식 1로 표시되는 3,2',6'-트리-보호된 아미노글라이코사이드를 합성하는 과정이다. 상기 반응은 상온에서 수행하며, 반응용매로는 메탄올 등의 알콜류,N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 테트라히드로푸란(THF) 등을 사용하며, 킬레이션 시약으로는 Zn(OAc)₂·2H₂O를 사용한다. 아세틸기(-Ac)를 도입하기 위해서는 무수 아세트산을 시약으로 사용할 수 있으며, 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하기 위해서는N-(벤질옥시카아보닐옥시)숙신이미드 또는 벤질옥시카아보닐 클로라이드를 시약으로 사용할 수 있다. 특히, 벤질옥시카아보닐기 도입반응에 사용되는 시약은 유기용매에 대한 용해특성이 우수하므로 반응 후처리 공정이 비교적 용이한 장점이 있다. 상기한 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하는 반응은 상온에서 수행하며, 반응은 6 ∼ 24 시간 정도 수행하면 상기 화학식 1로 표시되는 3,2',6'-트리-N-치환된 아미노글라이코사이드가 합성된다.

제 2과정은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 1-NH₂그룹과 상기 화학식 2로 표시되는 2-O-벤질-3-N-벤질옥시카아보닐-S-아이소세린과 결합 반응하여 상기 화학식 3으로 표시되는 1-[(2-O-벤질-3-N-벤질옥시카아보닐)-S-아이소세린]-3,2',6'-트리-N-벤질옥시카아보닐 치환된 아미노글라이코사이드를 합성하는 과정이다. 상기한 결합(coupling) 반응에서는 메탄올 등의 알콜류, 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 등을 반응용매로 사용하며, 연결제(coupling reagent)로는 디싸이클로헥실카아보디이미드(DCC), 하이드록시벤조트리아졸(HOBT) 및 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카아보디이미드(EDCI) 등 중에서선택 사용한다.

제 3과정은 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 3"-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 합성하는 과정이다. 3"-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)의 도입과정은 상기한 제 1과정에서 설명한 바와 같이N-(벤질옥시카아보닐옥시)숙신이미드 또는 벤질옥시카아보닐 클로라이드를 사용하여 동일한 방법으로 수행한다.

제 4과정은 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 산 조건하에서 반응시켜 퍼퍼로사민(purpurosamine) 또는 시소사민(sisosamine) 고리를 제거하므로써 상기 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체를 합성하는 과정이다. 상기 반응은 반응용매로 메탄올 등의 알콜류, 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 등을 사용하고, 산(acid)으로는 황산, 염산, 인산, 질산 등을 사용한다.

제 5과정은 글라이코실 받게인 상기 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체와 글라이코실 주게인 상기 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드를 글라이코시데이션 반응하여 상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 합성하는 과정이다. 상기한 글라이코시데이션 반응은 활성화물으로는 실버 트리플루오로메탄술포네이트 (AgOTf), 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (TESOTf), 보란 트리플루오르 이써레이트 (BF₃·Et₂O) 및 머큐릭 시아나이드 (Hg(CN)₂) 중에서 선택하여 사용하며, 그 중 바람직하기로는 AgOTf를 선택 사용하는 것이다. 반응용매로는 벤젠/디옥산 혼합용매, 벤젠,N,N-디메틸포름아미드(DMF) 및 테트라히드로푸란(THF) 중에서 선택 사용하며, 그 중 바람직하기로는 벤젠/디옥산(3/1) 혼합용매를 사용하는 것이다. 글라이코실 주게로 사용되는 글라이코실 클로라이드는 글라이코실 주게로서 가라민 유도체에 비해 1.5 ~ 3.5 당량비 범위로 과량 사용하고, 활성화물로서 AgOTf는 4 ~ 6 당량비 범위로 과량 사용한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드를 4Å 분자체와 함께 용매에 녹인 뒤 0 ℃에서 활성화물과 상기 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체를 차례로 넣어주고 실온에서 10 ∼ 15 시간 동안 교반하며, 이 과정을 거치면 원하는 상기 화학식 7로 표시되는 화합물이외에도 미반응된 상기 화학식 5로 표시되는 화합물이 보이는데 효과적인 반응을 위해서 활성화물인 AgOTf를 3 ∼ 4 당량 만큼 추가로 0 ℃에서 첨가한 후 실온에서 4 ∼ 6 시간 정도 교반시켜 주면 미반응된 가라민 유도체는 거의 남지 않는다.

제 6과정은 상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 Pd/C 촉매 및 수소 조건으로 반응시켜 모든 보호기를 제거시킴으로써 본 발명이 최종적으로 목적하는 상기 화학식 8로 표시되는 이세파마이신을 얻는 과정이다. 이때 반응용매로는 메탄올 등의 알콜류를 사용한다.

한편, 본 발명이 반응물질로 사용하는 상기 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드는 다음 반응식 2와 같은 합성방법으로 제조하여 사용한다.

상기 반응식 2에 의하면, 먼저 상기 화학식 6a로 표시되는 메틸 α-D-글루코피라노사이드를 피리딘 등의 유기용매 하에서 메질 클로라이드(MsCl)를 사용해서 반응시킨다. 이때, 반응온도를 실온으로 유지시켜 반응시킬 경우 상기 화학식 6b로 표시되는 6-메질 화합물 이외에도 4,6-디메질 화합물이 비슷한 양으로 생성되며, 반응온도를 0 ℃ 근처로 내릴 경우 6-메질 화합물이 주 화합물로 얻어지고 반응하지 않은 메틸 α-D-글루코피라노사이드도 얻어진다. 상기 반응 후 반응 혼합물에 물을 붓고 이염화탄소로 추출하면 유기층에는 4,6-디메질 화합물이 주 화합물로 들어 있고 물 층에는 6-메질 화합물과 반응하지 않은 메틸 α-D-글로코피라노사이드이 화합물이 들어 있다. 상기 화학식 6b로 표시되는 6-메질 화합물이 포함되어 있는 물 층에 3 당량 정도의 소디움 아지드를 넣고 90 ∼ 95 ℃ 사이로 유지하면서 대략 12 시간 정도 가열하면 높은 수율로 상기 화학식 6c로 표시되는 6-아지드 화합물이 얻어진다. 그리고, 상기 화학식 6c로 표시되는 6-아지드 화합물을 벤질 브로마이드(BnBr), 소듐 하이드라이드(NaH), 테트라히드로푸란(THF) 조건에서 반응시키면 상기 화학식 6d로 표시되는 2,3,4- 위치가 벤질화된 아지드 화합물이 얻어진다. 상기한 벤질화 반응을 KOH/DMF 조건에서 수행하게 되면 2,3,4-트리-벤질 치환된 아지드 화합물 이외에도 2개의 위치에 디-벤질 치환된 아지드 화합물이 함께 생성되었는 바, 바람직하기로는 BnBr, NaH, THF 조건으로 수행하는 것이다. 다음은 상기 화학식 6d로 표시되는 화합물의 C-2 위치의 메톡시기에 클로로기를 도입하므로써 상기 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드를 합성한다. C-2 위치에 클로로기를 도입하기 위하여 여러 번의 실험이 필요하였다. 예컨대, 3M H₂SO₄/CH₃COOH 또는 2M H₂SO₄/CH₃COOH 조건하에서 85 ∼ 90 ℃로 가열하면 디벤질레이션(debenzylation)된 화합물들이 많이 생기는 반면 원하는 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드가 5% 이하로 생성되었으며, 실온에서는 반응이 거의 진행하지 않았다. 2N HCl/CH₃COOH, 3N HCl/CH₃COOH 또는 6N HCl/CH₃COOH의 조건에서 90 ∼ 95 ℃로 가열 반응한 경우, 2N HCl/CH₃COOH에서는 반응물질이 많이 회수되었고, 6N HCl/CH₃COOH에서는 디벤질레이션 화합물이 얻어졌으며, 3N HCl/CH₃COOH의 조건에서 50%의 수율로 글라이코실 클로라이드를 얻었다. 또다른 실험예로서, 3N HCl/CH₃COOH 조건에서 90 ∼ 95 ℃로 가열 반응한 후에 과량의 SOCl₂조건에서는 90% 정도의 수율로 글라이코실 클로라이드를 얻었다.

한편, 본 발명이 또 다른 반응물질로 사용하는 상기 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체는 다음 반응식 3과 같은 합성방법으로 제조하여 사용한다.

상기 반응식 3에 의하면, 상기 화학식 2a로 표시되는 이소세린을 카아보닐벤질옥시 클로라이드(CbzCl)를 이용해서 아민 그룹을 보호해 주고, 반응이 종결되면 0 ℃에서 진한 염산을 첨가해서 상기 화학식 2b로 표시되는 화합물을 석출시킨다. 이때 효과적인 석출을 위해서 디에틸 이써를 넣어 줄 수도 있다. 석출된 상기 화학식 2b로 표시되는 화합물은 필터한 뒤 충분히 건조시키고 과량의 메탄올 하에서 환류 반응을 통해 상기 화학식 2c로 표시되는 화합물을 얻는다. 상기 화학식 2c로 표시되는 화합물은 클로라이드에 작 녹는 반면 상기 화학식 2b로 표시되는 화합물은 물에 잘 녹기 때문에 반응하지 않고 남아 있는 화학식 2b로 표시되는 화합물은 클로로포름으로 추출한 뒤 물로 씻어 줌으로써 쉽게 분리할 수 있다. 다음으로는 글라이코실레이션 반응 과정 중에 받게의 부 반응을 방지하기 위해서 반응성이 있는 하이드록시 그룹을 벤질 그룹으로 보호하는 단계로 산화은/벤질브로마이드(Ag₂O/BnBr) 조건에서 반응시켜 상기 화학식 2d로 표시되는 화합물을 얻는다. 그러나 이 경우에도 Ag₂O를 넣어 줄 때 15 ∼ 30분 간격으로 대략 5회에 걸쳐 나누어 넣어 주어야 효과적으로 반응이 진행되고 부 반응을 줄일 수 있었다. 그런 다음, 상기 화학식 2d로 표시되는 화합물을 2M 수산화칼륨 수용액을 이용해서 가수분해시켜 줌으로써 상기 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체를 얻는다. 이때, 상기 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체의 경우 물에는 상당히 녹는 반면에 디에틸 이써에는 거의 녹지 않기 때문에 조금 과량의 물로 추출한 뒤 디에틸 이써로 여러 번 씻어 주면 미반응된 상기 화학식 2d로 표시되는 화합물을 포함해서 소량의 다른 부 반응물들이 쉽게 제거된다. 특히나, 상기 화학식 2d로 표시되는 화합물을 정제한 후에 가수분해 반응을 시키는 경우 이러한 추출 과정을 통해 얻어진 상기 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체 매우 순도가 높다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음의 실시예에서 의하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1.

6-아지도-2,3,4-트리- O -벤질-6-디옥시-α-D-글루코피라노실 클로라이드(6)의 제조

(1-1) 메틸 6-메탄술포닐-α-D-글루코피라노사이드(6b)의 제조

피리딘(20 mL)에 글루코피라노사이드(5g, 25.7 mmol)을 넣고 0 ℃로 낮춘 후 메실 클로라이드(2.1 mL, 25.7 mmol)을 천천히 넣어주었다. 0 ℃에서 12 시간 저어준 후 이염화탄소와 물을 넣고 물 층을 분리하고 물을 증류하여 관 크로마토그램(클로로포름/메탄올/진한암모니아수=3/1/1)을 수행하였다.

수율 50%; R_f0.36(CHCl₃/MeOH/conc. NH₄OH=3/1/1); [α]_D+95.5(c 0.1 MeOH);¹H NMR(300 MHz, D₂O) δ4.79(d,J=3.7 Hz, 1H), 4.68∼4.51(m, 2H), 3.84∼3.81(m, 1H), 3.66∼3.56(m, 2H), 3.52(s, 3H), 3.41(s, 3H);¹³C NMR(75 MHz, D₂O) δ99.8, 73.41, 71.51, 69.79, 69.54, 55.69, 37.07;

(1-2) 메틸 6-아지도-6-디옥시-α-D-글루코피라노사이드(6c)의 제조

메틸 6-메탄술포닐-α-D-글루코피라노사이드에 소디움 아지도 3 당량을 넣고 12 시간 동안 90∼95 ℃ 사이에서 가열하였다. 물을 대부분 증류한 후 끈적끈적한 용액에 메탄올을 넣으면 고체가 석출되는데 이 고체를 제거하고 메탄올을증류하여 얻어진 화합물을 에틸 아세테이트를 사용하여 관 크로마토그램을 수행한다.

수율 99%; R_f0.18(ethyl acetate); [α]_D+112.6(c 1, MeOH), 문헌값 +126(c 1, MeOH);¹H NMR(300 MHz, D₂O) δ4.74(d,J=3.57 Hz, 1H), 3.60∼3.47(m, 5H), 3.36(s, 3H), 3.36∼3.32(m, 1H);¹³C NMR(75 MHz, D₂O) δ99.73, 73.23, 71.52, 70.70, 55.56, 51.25; IR(KBr) 3438, 2930, 2106, 1642, 1446, 1050 cm^-1; IR(KBr) 3386, 1638, 1350, 1058, 836, 530 cm^-1

(1-3) 메틸 6-아지도-2,3,4-트리-O-벤질-6-디옥시-α-D-글루코피라노사이드(6d)의 제조

무수 THF 50 mL에 메틸 6-아지도-6-디옥시-α-D-글루코피라노사이드(1.57 g, 7.2 mmol)를 넣고 NaH(0.55 g, 22.9 mmol, 99%)을 천천히 0 ℃에서 넣어주고 2 시간 저어주었다. 환류하면서 벤질 브로마이드(4.3 mL, 35.8 mmol)을 넣고 10 시간 환류하였다. 반응온도를 내리고 2% 염산 수용액으로 중화시키고 이염화탄소로 추출하였다. 얻어진 화합물을 관크로마토그램(n-헥산/에틸 아세테이트=5/1)을 수행하였다.

수율 71%; R_f0.20(n-hexane/ethyl acetate=5/1 in ceric sulfate); [α]_D+62.8(c 0.16, MeOH);¹H NMR(300 CDCl₃) δ7.4∼7.30(m, 15H), 5.07∼4.61(m, 7H), 4.04(t, 1H), 3.70∼3.75(m, 1H), 3.52∼3.50(m, 1H), 3.48(s, 3H), 3.49∼3.21(m, 2H);¹³C NMR(75 MHz, CDCl₃) δ139.15, 138.48, 129.28, 129.02, 128.29, 128.19, 98.50, 82.39, 80.52, 78.84, 76.25, 75.68, 73.88, 73.17, 70.47, 55.35, 51.85; IR(neat) 2914, 2100, 1454, 1072 cm^-1.

(1-4) 6-아지도-2,3,4-트리-O-벤질-6-디옥시-D-글루코피라노사이드(6e)의 제조

아세트산 67 mL에 메틸 6-아지도-2,3,4-트리-O-벤질-6-디옥시-α-D-글루코피라노사이드(3.92 g, 8.0 mmol)를 넣고 3N 염산 수용액(16.2 mL)을 넣고 6 시간 동안 90∼95 ℃에서 가열하였다. 아세트산을 증류하고 이염화탄소로 추출 포화 탄산나트륨 수용액으로 중화하고 관 크로마토그램(n-헥산/에틸 아세테이트(3/1))을 수행하였다.

수율 50%; R_f0.22(n-hexane/ethyl acetate=3/1 in ceric sulfate); [α]_D+75.2(c0.08, MeOH);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.6∼7.28(m, 15H), 5.00∼4.64(m, 7H), 3.99∼3.90(m, 1H), 3.56∼3.40(m, 5H);¹³C NMR(75 MHz, CDCl₃) δ141.29, 138.97, 138.41, 138.25, 129.00, 128.97, 128.34, 127.46, 97.83, 91.43, 81.93, 80.59, 78.67, 77.20, 76.15, 75.60, 75.55, 75.25, 73.63, 70.29, 51.79; IR(KBr) 3410, 2102, 1636, 1564, 1026 cm^-1.

(1-5) 6-아지도-2,3,4-트리-O-벤질-6-디옥시-α-D-글루코피라노실 클로라이드(6)의 제조

0 ℃에서 6-아지도-2,3,4-트리-O-벤질-6-디옥시-D-글루코피라노사이드에 사이오닐 클로라이드를 천천히 떨어뜨린다. 모두 넣은후 천천히 실온으로 올리고, 15 시간 동안 저어주었다. 이 혼합물에서 사이오닐 클로라이드를 감압증류장치를 이용해서 제거하였다. 여기에 톨루엔을 넣어서 다시 사이오닐 클로라이드를 제거한 후, 얻어진 혼합물을 관 크로마토그래피(n-헥산/에틸아세테이트=8/1)를 수행하였다.

수율 85%(recovered on starting material); R_f0.28(n-hexane/ethyl acetate=5/1);[α]_D+106.4(c 0.09, MeOH);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.38∼7.28(m, 15H), 6.08(d,J=3.78 Hz, 1H), 5.05∼4.69(m, 7H), 4.22∼4.20(m, 1H), 4.09(t, 1H), 3.86∼3.47(m, 4H);¹³C NMR(75 MHz, CDCl₃) δ138.60, 138.15, 137.67, 93.34, 81.47, 80.23, 77.19, 76.29, 75.95, 73.47, 72.90, 44.33; IR(neat) 2922, 2104, 1734, 1454, 1118 698 cm^-1.

실시예 2.

2-벤질옥시-3-벤질옥시카아보닐아미노 프로피오닉산(2)의 제조

(2-1)N-벤질옥시카아보닐이소세린(2b)의 제조

물 30 mL에 L-이소세린(5 g, 47.6 mmol), 포타시움 카아보네이트(7.5 g, 54.3 mmol)를 넣고 CbzCl(7.0 mL, 50.0 mmol)을 천천히 넣어주었다. 6 시간 실온에서 반응시킨 후 얼음 하에서 진한 염산 용액을 천천히 첨가하여 고체를 석출하였다.

수율 75%; R_f0.63(CHCl₃/MeOH/conc. NH₄OH=3/2/0.3); 녹는점 90∼90.5 ℃; [α] -32.2(c 0.1, MeOH);¹H NMR(300 MHz, DMSO-d₆) δ7.60∼7.22(m, 5H), 5.18(s, 2H), 4.05(dd,J=4.8, 7.1 Hz, 1H), 3.38∼3.31(m, 1H), 3.30∼3.14(m, 1H);¹³C NMR(75 MHz, DMSO-d₆) δ174.99, 157.07, 137.98, 129.20, 128.52, 70.21, 66.14, 45.20; IR(KBr) 3334, 2948, 1694, 1532, 1266, 1052 cm^-1.

(2-2) 3-벤질옥시카아보닐아미노-2-하이드록시프로피오닉산 메틸 에스터(2c)의 제조

메탄올 200 mL에N-벤질옥시카아보닐이소세린(5 g, 20.9 mmol), p-톨로엔술포닉산(2.0 g, 10.5 mmol)넣고 6 시간 동안 환류시켜 주었다. 반응 후 메탄올을 증류하고, 클로로포름(100 mL)으로 추출한 뒤 물(20 mL×3)로 씻어주었다. 클로로포름 층에서 화합물(9)을 얻었다.

수율 95%; R_f0.43(n-hexane/EtOAC=1/2);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.29(m, 5H), 5.71(m, NH), 5.05(s, 2H), 4.26(m, 1H), 4.07(s, OH), 3.68(s, 3H), 3.53∼3.48(m, 2H).

(2-3) 2-벤질옥시-3-벤질옥시카아보닐아미노프로피오닉산 메틸 에스터 (2d)의 제조

THF 100 mL에 3-벤질옥시카아보닐아미노프로피오닉산 메틸 에스터(5 g, 19.7 mmol)를 넣고 벤질 브로마이드(3.5 mL, 20.5 mmol)를 천천히 넣어주었다. 산화은(Ⅰ)(5.5 g, 23.7 mmol)을 15분 간격으로 5회에 걸쳐서 넣어주었다. 6 시간 실온에서 반응시킨 후 THF를 증류하였다. 실리카겔을 이용해 관 크로마토그램(n-헥산/에틸 아세테이트=6/1)을 수행하였다.

수율 75%; R_f0.23(n-hexane/EtOAC=3/1);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.35(m, 10H), 5.29(m, NH), 5.01(s, 2H), 4.77(d,J=11.5 Hz, 1H), 4.47(d,J=11.5 Hz, 1H), 4.10(m, 1H), 3.74(s, 3H), 3.60(m, 1H), 3.50(m, 1H).

(2-4) 2-벤질옥시-3-벤질옥시카아보닐아미노프로피오닉산(2)의 제조

메탄올 30 mL에 2-벤질옥시-3-벤질옥시카아보닐아미노프로피오닉산 메틸 에스터(1.0 g, 2.91 mmol)를 넣고 2M 수산화칼륨 수용액 5 mL를 천천히 넣어주었다. 1 시간 실온에서 반응시킨 후 메탄올 증류하였다. 물(25 mL)로 추출 한 뒤 디에틸 이써(5 mL×3)로 씻어주었다. 물층에서 목적 화합물을 얻었다.

수율 90%; R_f0.56(CHCl₃/MeOH=3/1);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.34(m, 10H), 5.24(m, NH), 5.09(s, 2H), 4.75(d,J=11.4 Hz, 1H), 4.56(d,J=11.4 Hz, 1H), 4.09(m, 1H), 3.64∼3.58(m, 2H).

실시예 3. 시소마이신으로부터 이세파마이신(8)의 제조

(3-1) 3,2',6'-트리-N-벤질옥시카아보닐시소마이신(1a)의 제조

시소마이신(10 g, 22.4 mmol)을 메탄올 111 mL에 녹이고 Zn(OAc)₂·2H₂O(9.8 g, 44.7 mmol)을 넣어준 후 2 시간 저어주었다. 트리에틸아민(18.4 mL, 0.13 mol),N-벤질옥시카아보닐옥시숙신이미드(19.5 mL, 78.3 mmol), THF 80 mL의 혼합용액을 시린지 펌프를 사용하여 6 시간에 걸쳐 첨가해 주었다. 반응 혼합물을 24 시간 저어준 후 진한 암모니아 수용액(100 mL)을 넣어 반응을 중지시키고 증류 후 클로로포름 300 mL, 에탄올 201 mL, 진한 암모니아수용액 135 mL를 혼합한 용매를 사용하여 추출(212 mL×3)하였다. 유기층을 증류하여 관 크로마토그램(클로로포름/메탄올/진한 암모니아수용액=5/1/0.1)을 수행하였다.

수율 65%; R_f0.33(CHCl₃/MeOH/conc. NH₄OH=5/1/0.1 in ceric sulfate); 녹는점 160∼160.5 ℃; [α] +82.7(c 0.11, MeOH);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.56∼7.30(m, 15H), 5.97(s, 1H), 5.74(s, 1H), 5.61(s, 1H), 5.37(s, 1H), 5.11∼4.98(m, 6H), 4.53(s, 1H), 3.83∼3.47(m, 8H), 3.40(s, 3H), 2.12∼1.98(m, 3H), 1.08(s, 3H);¹³C NMR(75 MHz, CDCl₃) δ157.11, 156.51, 146.57, 136.94, 136.75, 128.92, 128.62, 128.46, 128.22, 101.98, 97.75, 96.70, 90.01, 80.85, 76.21, 71.70, 69.61, 67.90, 67.00, 65.22, 50.34, 50.24, 47.89, 46.49, 43.03, 39.05, 37.30, 24.40, 23.09, 11.65; FAB-Mass(low) MH 850.3; IR(KBr) 2930, 1702, 1528, 1262, 1058, 744 cm^-1.

(3-2) 1-[(2-벤질옥시-3-N-벤질옥시카아보닐)-S-이소세린일]-3,2',6'-트리-N-벤질옥시카아보닐시소마이신(3a)의 제조

메탄올 100 mL에 3,2',6'-트리-N-벤질옥시카아보닐시소마이신(5.0 g, 5.9 mmol), 2-벤질옥시-N-Cbz-이소세린(1.7 g, 7.0 mmol), HOBT(1.0 g, 7.4 mmol),DCC(1.8 g, 8.7 mmol)을 넣고 24 시간 저어주었다. 반응완결 후 형성된 고체를 여과하였다. 여액은 약간 증류하고 클로로포름(150 mL)으로 추출하였다. 물(30×2)로 씻어준 뒤 관 크로마토그램(클로로포름/메탄올=20/1)을 수행하였다.

수율 80%; R_f0.62(클로로포름/메탄올/진한암모니아수 용액=5/1/0.1 in ceric sulfate);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃+DMSO-d₆) δ7.36∼7.16(m, 25H), 5.06∼4.96(m, 10H), 4.58∼4.53(m, 2H), 4.40(m, 1H), 4.07(m, 1H), 3.86∼3.78(m, 2H), 3.78∼3.64(m, 3H), 3.47∼3.40(m, 5H), 3.29∼3.19(m, 5H), 3.08(d,J=11.4 Hz, 1H), 2.40(s, 3H), 2.00(m, 1H), 1.43(m, 1H), 0.99(s, 3H).

(3-3) 1-[(2-벤질옥시-3-N-벤질옥시카아보닐)-S-이소세린일]-3,2',6',3＂-테트라-N-벤질옥시카아보닐시소마이신(4a)의 제조

무수 THF 300 mL에 1-[(2-벤질옥시-3-N-벤질옥시카아보닐)-S-이소세린일]-3,2',6'-트리-N-벤질옥시카아보닐시소마이신(5.0 g, 4.3 mmol)을 녹이고 트리에틸아민(1.2 mL, 8.6 mmol)을 넣고N-벤질옥시카아보닐옥시숙신이미드(1.6 g, 6.5 mmol)를 넣고 실온에서 24 시간 저어주었다. 2% 염산 수용액으로 중화시킨 후THF를 증류하고 클로로포름(100 mL)으로 유기층을 분리하여 물(20 mL×2)로 씻어주었다. 유기층을 분리하여 관 크로마토그램(클로로포름/메탄올=40/1)을 수행하였다.

수율 75%; R_f0.76(클로로포름/메탄올/진한 암모니아수 용액=5/1/0.1 in ceric sulfate);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃+DMSO-d₆) δ7.22∼7.17(m, 30H), 5.08∼4.91(m, 12H), 4.56∼4.47(m, 3H), 4.25∼4.05(m, 3H), 3.86(m, 1H), 3.79(m, 1H), 3.73∼3.30(m, 10H), 3.13∼3.05(m, 2H), 2.87(s, 3H), 1.92(m, 1H), 1.56(m, 1H), 0.92(s, 2H), 0.88(s, 1H); IR(KBr) 3324, 2948, 1698, 1534, 1260, 1056 cm^-1.

(3-4) 1-[(2-벤질옥시-3-N-벤질옥시카아보닐)-S-이소세린일]-1,3,3'-트리-N-벤질옥시카아보닐가라민(5)의 제조

메탄올 50 mL에 1-[(2-벤질옥시-3-N-벤질옥시카아보닐)-S-이소세린일]-3,2',6',3＂-테트라-N-벤질옥시카아보닐시소마이신(1.0 g, 0.78 mmol)를 넣고 0 ℃로 온도를 낮춘 후 진한 황산 1.5 mL를 넣고 3 시간 동안 저어 주었다. 반응이 완결된 것을 확인하고 포화 중탄산나트륨 용액으로 중화시키고 석출된 고체를 여과하여 제거하였다. 여액 중의 메탄올을 증류하여 제거하고 실리카겔 관 크로마토그램(클로로포름/메탄올=25/1)을 수행하여 원하는 화합물을 얻었다.

수율 70%; R_f0.37(CHCl₃/MeOH/conc. NH₄OH=5/1/0.1 in ceric sulfate); [α] +26.3(c=0.745, MeOH);¹H NMR(600 MHz, MeOH-d₄) δ7.35∼7.23(s, 20H), 4.62(d,J=12.0 Hz, 1H), 4.56(d,J=12.0 Hz, 1H), 4.26∼4.19(m, 2H), 4.15(dd,J=3.6, 9.4 Hz, 1H), 4.02(m, 1H), 3.89(m, 1H), 3.69(dd,J=4.2, 14.4 Hz, 1H), 3.60(t,J=9.6 Hz, 1H), 3.51∼3.45(m, 1H), 3.44∼3.38(m, 2H), 3.26(m, 1H), 3.17(dd,J=12.6, 18.6 Hz, 1H), 2.91(s, 3H), 1.95∼1.88(m, 1H), 1.44(m, 1H), 1.00(s, 2H), 0.95(s, 1H); IR(KBr) 3282, 1684, 1544, 1274, 1036, 696 cm^-1.

(3-5) 3,3"-디-N-벤질옥시카아보닐-2',3',4'-트리-O-벤질-6-아지도-6-디옥시 1-(2-O-벤질-3-N-벤질옥시카아보닐-S-아이소세린)아미노글라이코사이드(7)의 제조

6-아지도-2,3,4-트리-O-벤질-6-디옥시-α-D-글루코피라노실 클로라이드 94.7 mg(0.22 mmol)과 4Å 분자체(192 mg, powder)를 벤젠/디옥산의 혼합용매(3/1, 4 mL)에 넣고 저어주었다. 0 ℃에서 실버 트리플루오로메탄술포네이트(AgOTf)113 mg(0.44 mmol)과 글라이코실 받게(99 mg, 0.11 mmol)를 한꺼번에 넣어주었다. 반응 용기를 실온으로 올려주고 12 시간 동안 저어준 후, 0 ℃에서 AgOTf 65 mg을 다시 넣고 5 시간 동안 저어주었다. 반응 혼합물을 여과하고, 클로로포름을 씻어주었다. 여과된 용액을 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 이 혼합물에 물을 넣어 클로로포름으로 추출해 내고 유기층을 여과, 건조, 증류하여 얻어진 화합물을 관 크로마토그래피(클로로포름/메탄올=60/1)를 이용해서 주 화합물로 α형의 화합물을 분리하였다.

수율 41%; R_f0.5(CHCl₃/MeOH/conc. NH₄OH=10/1/0.1); [α]_D+93.8(c 0.99, Chloroform);¹H NMR(300 MHz, CDCl₃) δ7.35∼7.26(s, 35H), 5.20∼4.87(m, 10H), 4.66∼4.37(m, 6H), 4.09∼3.34(m, 18H), 2.77(s, 1H), 2.73(s, 2H), 2.40(m, 1H), 1.25(m, 1H), 0.91(s, 2H), 0.86(s, 1H); IR(KBr) 3472, 3306, 2926, 2102, 1684, 1650, 1552, 1454, 1286 cm^-1.

(3-6) 이세파마이신(8)의 제조

3,3"-디-N-벤질옥시카아보닐-2',3',4'-트리-O-벤질-6-아지도-6-디옥시 1-(2-O-벤질-3-N-벤질옥시카아보닐-S-아이소세린) 아미노글라이코사이드(50 mg, 0.0368 mmol)을 소량의 THF에 녹이고, 메탄올 5 mL를 넣었다. 여기에 10% 팔라듐/활성탄(Degussa type) 40 mg을 넣었다. 풍선을 이용해서 용기 안에 수소가스를 채워서 5 시간 동안 저어주었다. 이 화합물을 셀라이트(celite)를 이용해서 여과하고, 증류하여서 원하는 화합물을 얻었다.

수율 98%; R_f0.18(MeOH/conc. NH₄OH=3/1);¹H NMR(300 MHz, D₂O) δ7.27(s, 1H), 5.42(d,J=3.86 Hz, 1H), 5.00(d,J=3.95 Hz, 1H), 4.32(m, 2H), 4.01(m, 2H), 3.87(m, 2H), 3.73(d,J=8.7 Hz, 1H), 3.63(dd,J=8.7, 9.3 Hz, 1H), 3.50(m, 2H), 3.31-3.01(m, 8H), 2.74(s, 3H), 2.08(d,J=12.0 Hz, 1H), 1.66(dd,J=12.0, 24.3 Hz, 1H), 1.17(s, 3H).

실시예 4.

젠타마이신으로부터 이세파마이신(8)의 제조

젠타마이신을 상기 실시예 3과 유사한 방법으로 처리하여 가라민 유도체(5)를 제조하였고, 이 유도체를 이용하여 이세파마이신을 합성하였다.

1998년 현재 전세계 매출이 2000억 정도 판매되는 아미노글라이코사이드계 화합물은 여러 종류의 균에 효과가 있으며 다른 항생제보다 내성이 더 적은 것으로알려져 있어서 다른 항생제와 상호 보완적으로 쓰이고 있는 약이다. 앞으로 항생제 시장은 유전자학(genomics)와 단백질체학(protenomics)의 발달 및 바이오 칩(biochip) 분야의 괄목할 만한 발전에 힘입어 임상에서 균에 대한 정확한 정보가 빠른 시간에 입수되기 때문에 항생제의 개발은 모든 균을 저해하는 약의 개발보다는 내성균 및 한 두 종류의 균에 활성이 있는 약의 개발 방향으로 나갈 것으로 예상되기 때문에 아미노글라이코사이드계 화합물의 시장도 꾸준히 성장할 것으로 예상된다.

한편 1994년 Cload 등은 아미노글라이코사이드계 화합물이 HIV RNA Rev Responsive element와 높은 친화력으로 결합하여 새론운 HIV 억제제의 개발 가능성을 보여준 이후 많은 연구가 진행되어 니오마이신(neomycin B)의 경우(IC₅₀=0.1 to 1 μM) HIV 억제제로의 가능성을 보여주고 있으나 니오마이신(neomycin B) 자체의 독성 때문에 새로운 화합물을 찾고 있는 중이다. 이 연구 중에 아미노글라이코사이드 화합물 내부에 1,3-히드록실아민 또는 1,3-디아민 그룹을 작용기로 가지고 있는 화합물이 HIV RNA Rev Responsive element와 높은 친화력으로 결합하는 것으로 알려지면서 이런 작용기를 가진 화합물을 중심으로 새로운 화합물을 합성할 경우 새로운 HIV 억제제의 개발도 또한 예상된다.

본 발명에 의해 제조된 이세파마이신은 효율적이고 경제적으로 제조하여 실제 많이 쓰일 것으로 예상된다.

Claims

시소마이신 또는 젠타마이신의 3,2',6'-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 다음 화학식 1로 표시되는 화합물을 합성하는 제 1과정;

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 1-NH₂그룹과 다음 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체와 결합 반응하여 다음 화학식 3으로 표시되는 화합물을 합성하는 제 2과정;

상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 3"-NH₂그룹에 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 다음 화학식 4로 표시되는 화합물을 합성하는 제 3과정,

상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 산(acid) 조건하에서 반응시켜 퍼퍼로사민(purpurosamine) 또는 시소사민(sisosamine) 고리를 제거하여 다음 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체를 합성하는 제 4과정:

상기 화학식 5로 표시되는 가라민 유도체와 다음 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드의 글라이코시데이션 반응(glycosidation)하여 다음 화학식 7로 표시되는 화합물을 합성하는 제 5과정; 그리고

상기 화학식 7로 표시되는 화합물을 팔라듐/탄소(Pd/C)촉매 및 수소 조건으로 반응시켜 다음 화학식 8로 표시되는 이세파마이신을 합성하는 제 6과정이

포함되는 것을 특징으로 하는 이세파마이신의 제조방법 :

상기에서,는 단일결합 또는 이중결합을 나타내고, R₁및 R₂는 각각 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 아세틸기(-Ac) 또는 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 나타낸다.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1과정 또는 제 3과정에서의 아세틸기(-Ac) 또는 벤젠옥시카아보닐기(-Cbz) 도입반응은 유기염기 또는 무기염기 존재하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2과정에서의 결합반응은 디싸이클로헥실카아보디이미드(DCC), 하이드록시벤조트리아졸(HOBT) 및 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카아보디이미드(EDCI) 중에서 선택된 결합제를 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 4과정에서의 산(acid)은 황산, 염산, 인산 및 질산 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 5과정에서의 글라이코시데이션 반응(glycosidation)은 4Å 분자체 하에서 실버 트리플루오로메탄술포네이트(AgOTf), 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (TESOTf), 보란 트리플루오르 이써레이트 (BF₃·Et₂O) 및 머큐릭 시아나이드 (Hg(CN)₂) 중에서 선택된 활성화물과, 벤젠/디옥산 혼합용매, 벤젠,N,N-디메틸포름아미드(DMF) 및 테트라히드로푸란(THF) 중에서 선택된 반응용매를 사용하는 조건으로 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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제 1 항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체는

다음 화학식 2a로 표시되는 이소세린의 아민 그룹에 벤질옥시카아보닐기(-Cbz)를 도입하여 다음 화학식 2b로 표시되는 화합물을 제조하는 과정;

상기 화학식 2b로 표시되는 화합물을 메탄올 존재하에 환류 반응하여 다음 화학식 2c로 표시되는 화합물을 제조하는 과정;

상기 화학식 2c로 표시되는 화합물을 산화은/벤질브로마이드(Ag₂O/BnBr) 조건에서 반응시켜 하이드록시 그룹을 벤질 그룹으로 보호하여 다음 화학식 2d로 표시되는 화합물을 제조하는 과정; 그리고

상기 화학식 2d로 표시되는 화합물을 가수분해 반응하여 다음 화학식 2로 표시되는 아이소세린 유도체를 제조하는 과정이

포함되는 제조방법을 수행하여 제조한 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드는

다음 화학식 6a로 표시되는 메틸 α-D-글루코피라노사이드를 메질 클로라이드(MsCl)와 반응시켜 다음 화학식 6b로 표시되는 6-메질 화합물을 제조하는 과정;

상기 화학식 6b로 표시되는 6-메질 화합물을 소디움 아지드(NaN₃)와 90 ∼ 95 ℃ 온도로 가열 반응시켜 다음 화학식 6c로 표시되는 6-아지드 화합물을 제조하는 과정;

상기 화학식 6c로 표시되는 6-아지드 화합물을 벤질 브로마이드(BnBr), 소듐 하이드라이드(NaH) 및 테트라히드로푸란(THF) 조건에서 반응시켜 다음 화학식 6d로 표시되는 2,3,4- 위치가 벤질화된 아지드 화합물을 제조하는 과정; 그리고

상기 화학식 6d로 표시되는 화합물의 C-2 위치의 메톡시기에 클로로기를 도입하여 다음 화학식 6으로 표시되는 글라이코실 클로라이드를 제조하는 과정이

포함되는 제조방법을 수행하여 제조한 것을 특징으로 하는 제조방법.