KR102486535B1 - 화학적 합성에 의한 카나마이신 a로부터 카나마이신 x의 제조방법 - Google Patents

화학적 합성에 의한 카나마이신 a로부터 카나마이신 x의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102486535B1
KR102486535B1 KR1020200144683A KR20200144683A KR102486535B1 KR 102486535 B1 KR102486535 B1 KR 102486535B1 KR 1020200144683 A KR1020200144683 A KR 1020200144683A KR 20200144683 A KR20200144683 A KR 20200144683A KR 102486535 B1 KR102486535 B1 KR 102486535B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
kanamycin
product
hours
groups
converting
Prior art date
Application number
KR1020200144683A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210053796A (ko
Inventor
송명종
윤여준
김원석
전영교
임세영
강상현
권안성
Original Assignee
이화여자대학교 산학협력단
주식회사 인트론바이오테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이화여자대학교 산학협력단, 주식회사 인트론바이오테크놀로지 filed Critical 이화여자대학교 산학협력단
Publication of KR20210053796A publication Critical patent/KR20210053796A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102486535B1 publication Critical patent/KR102486535B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/20—Carbocyclic rings
    • C07H15/22—Cyclohexane rings, substituted by nitrogen atoms
    • C07H15/222—Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms
    • C07H15/226—Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms with at least two saccharide radicals directly attached to the cyclohexane rings
    • C07H15/234—Cyclohexane rings substituted by at least two nitrogen atoms with at least two saccharide radicals directly attached to the cyclohexane rings attached to non-adjacent ring carbon atoms of the cyclohexane rings, e.g. kanamycins, tobramycin, nebramycin, gentamicin A2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Abstract

본 발명은, 화학적 합성 방법을 이용하는, 카나마이신 A로부터, 1-N-(S-4-아미노-2-히드록시부티르산)-카나마이신 X(1-N-(S-4-amino-2-hydroxybutyric acid)-kanamycin X; 1-N-AHBA-kanamycin X) 합성을 위한 중간체인, 카나마이신 X의 제조방법에 관한 것이다.

Description

화학적 합성에 의한 카나마이신 A로부터 카나마이신 X의 제조방법{Method for prearation of kanamycin X from kanamycin A by chemical synthesis}
본 발명은, 화학적 합성 방법을 이용하는, 카나마이신 A로부터, 1-N-(S-4-아미노-2-히드록시부티르산)-카나마이신 X(1-N-(S-4-amino-2-hydroxybutyric acid)-kanamycin X; 1-N-AHBA-kanamycin X) 합성을 위한 중간체인, 카나마이신 X의 제조방법에 관한 것이다.
1-N-(S-4-아미노-2-히드록시부티르산)-카나마이신 X(1-N-(S-4-amino-2-hydroxybutyric acid)-kanamycin X; 1-N-AHBA-카나마이신 X)는 그램음성균 감염 치료에 널리 사용되는 기존 반합성 항생제인 아미카신(amikacin)의 구조 개량 의약소재로써, 2세대 반합성 아미노글리코시드(aminoglycoside; AG) 계열 항생제인 아미카신에 비교하여 독성학적으로 보다 안전하며 내성균 발생 가능성이 훨씬 낮은 약물특성을 가질 뿐 아니라, 아미카신 내성균에도 우수한 항균활성을 제공할 수 있다.
이와 같이 우수한 약물학적 특성이 확인되었음에도 불구하고, 현재까지 확보된 생산성은 후속 산업화를 위해 필수적인 비임상시험 수행용 시료를 생산하기에는 다소 미흡하기 때문에, 비임상시험 시료 생산에 활용될 수 있는 수준의 생산성을 갖는 제조공정의 확보가 필요하다. 이에 1-N-AHBA-카나마이신 X의 화학 합성을 위한 중간체로 사용 가능한 카나마이신 X를 카나마이신 A로부터 확보하고자 한다.
본 발명자들은 1-N-AHBA-카나마이신 X의 안정적 생산을 위하여 이의 화학 합성을 위한 중간체로 사용 가능한 카나마이신 X의 제조방법을 발굴하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 카나마이신 A로부터 일련의 화학적 반응에 의해 카나마이신 X를 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은
카나마이신 A에 포함된 4개 아민기를 아자이드기로, 7개 히드록실기는 벤질옥시기로 전환하는 제1단계(보호 단계);
상기 제1단계로부터의 생성물에 포함된 4개 아자이드기를 아민기로 전환하는 제2단계(환원 단계);
상기 제2단계로부터의 생성물에 포함된 아민기 중 6'번 탄소에 치환된 아민기에 Boc 보호기를 도입하는 제3단계(Boc 보호 단계);
상기 제3단계로부터의 생성물에 포함된 Boc 보호되지 않은 3개 아민기를 아자이드기로 전환하는 제4단계(아자이드화 단계);
상기 제4단계로부터의 생성물에 포함된 Boc로 보호된 아민기를 탈보호화하는 제5단계(Boc 탈보호화 단계);
상기 제5단계로부터의 생성물에 포함된 3개 아민기를 아자이드기로 전환하고, 6'번 탄소에 치환된 아민기는 터트-부틸다이페닐실릴옥시기로 전환하는 제6단계(탈아민화 및 알콜 보호 단계); 및
상기 제6단계로부터의 생성물에 포함된 3개 아자이드기를 아민기로, 7개 벤질옥시기를 히드록실기로 전환하는 제7단계(전체 탈보호화 단계)를 포함하는, 카나마이신 A로부터 카나마이신 X의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112020116804017-pat00001
.
예컨대, 본 발명의 카나마이신 X 제조방법은 하기 일련의 반응식으로 요약할 수 있다.
Figure 112020116804017-pat00002
구체적으로, 상기 각 단계의 반응은 당업계에 공지된 해당 반응을 그대로 또는 적절히 변경하여 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 생성물의 수율 및/또는 순도를 향상시키기 위하여, 각 반응 사이에 필요에 따라, 세척, 분리, 및/또는 정제하는 과정을 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 세척, 분리 및 정제하는 과정 역시 당업계에 공지된 방법을 적절히 선택하여 수행할 수 있다.
예컨대, 상기 제1단계는 카나마이신 A를, 황산구리와 C1-4 알코올 존재 하에, 트라이플루오로메탄설포닐아자이드 및 트라이에틸아민과 반응시키는 제1-1단계; 및 상기 제1-1단계로부터 수득한 생성물을 테트라 n-부틸암모늄브롬화물 존재 하에 수소화나트륨 및 벤질브로마이드와 반응시키는 제1-2단계에 의해 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 제1-1단계는 10 내지 40℃에서 12 내지 48시간 동안 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 제1-2단계는 유기 용매 하에 -5 내지 10℃에서 반응물을 혼합하고 2 내지 30분 동안 유지한 후, 10 내지 40℃로 승온시켜 1 내지 10시간 동안 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 제1-1단계로부터 수득한 생성물은 추가적인 정제과정 없이 상기 반응으로부터 생성된 조생성물을 그대로 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이때, 상기 카나마이신 A는 황산염의 형태로 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
나아가, 상기 트라이플루오로메탄설포닐아자이드는 소듐 아자이드를 트라이플루오로메탄설폰산과 반응시켜 준비할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 반응은 물과 톨루엔의 혼합 용매에 소듐 아자이드를 용해시킨 후, -5 내지 10℃에서 트라이플루오로메탄설폰산 예컨대, 이의 무수물을 투입하여 10 내지 40℃에서 0.5 내지 5시간 동안 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 제2단계는 제1단계로부터의 생성물을 유기 용매와 수산화나트륨 수용액에 용해시킨 반응 혼합물을 -5 내지 10℃로 냉각시키고 트라이메틸포스핀 용액을 투입하여 2 내지 30분 동안 유지한 후, 10 내지 40℃로 승온시켜 1 내지 10시간 동안 반응시켜 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 제3단계는 제2단계로부터의 생성물을 C1-4 알코올에 용해시키고 -5 내지 10℃로 냉각시킨 용액에 디-터트-부틸 디카보네이트와 트라이에틸아민을 투입하여 12 내지 36시간 동안 반응시켜 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 제4단계는 제3단계로부터의 생성물을, 황산구리와 C1-4 알코올 존재 하에, 트라이플루오로메탄설포닐아자이드 및 트라이에틸아민과 10 내지 40℃에서 12 내지 48시간 동안 반응시켜 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 제5단계는 제4단계로부터의 생성물을 유기 용매에 용해시킨 후 -5 내지 10℃로 냉각시킨 용액에 트리플루오로아세트산을 투입하여 -5 내지 10℃를 유지하면서 20분 내지 2시간 동안 반응시킨 후, 15 내지 40℃까지 승온시키면서 20분 내지 2시간 더 반응시켜 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 제6단계는 제5단계로부터의 생성물을 유기 용매에 용해시킨 후 -5 내지 10℃로 냉각시킨 용액에 아질산나트륨을 투입하고, 상기 온도를 유지하면서 12 내지 48시간 동안 반응시키는 제6-1단계; 및 제6-1단계로부터 수득한 생성물을 이미다졸과 함께 유기 용매에 용해시킨 후, 터트-부틸다이페닐실릴에터를 투입하여 10 내지 40℃에서 6 내지 24시간 동안 반응시키는 제6-2단계에 의해 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 제6-1단계로부터 수득한 생성물은 추가적인 정제과정 없이 상기 반응으로부터 생성된 조생성물을 그대로 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 제7단계는 제6단계로부터의 생성물을 유기 용매에 용해시킨 후 테트라-n-부틸암모늄 플로라이드를 투입하여 10 내지 40℃에서 2 내지 10시간 동안 반응시키는 제7-1단계; 및 유기 용매에 제7-1단계로부터 수득한 생성물과 팔라듐 하이드록사이드를 첨가한 후 수소 기체 하에 10 내지 40℃에서 12 내지 48시간 동안 반응시키는 제7-2단계에 의해 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 제7-1단계로부터 수득한 생성물은 추가적인 정제과정 없이 상기 반응으로부터 생성된 조생성물을 그대로 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 카나마이신 X를 제공한다. 상기 카나마이신 X는 전술한 방법에 따라 일련의 화학 반응에 의해 합성될 수 있다. 나아가, 이와 같이 제조된 카나마이신 X는 항생물질로 알려진 1-N-AHBA-카나마이신 X의 합성을 위한 중간체로 사용될 수 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 전술한 방법에 따라 카나마이신 A로부터 카나마이신 X를 준비하는 제1단계; 및 상기 수득한 카나마이신 X를 1-N-AHBA-카나마이신 X로 전환하는 제2단계를 포함하는, 1-N-AHBA-카나마이신 X의 제조방법을 제공한다.
상기 제1단계는 전술한 일련의 화학 반응에 의해 수행될 수 있다. 한편, 상기 제2단계는 공지의 화학 반응, 미생물을 이용한 생합성 및/또는 이들을 조합하여 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 기존의 반합성 항생제에 비해 독성학적으로 보다 안정하고 내성균 발생 가능성이 낮으며, 우수한 항균 활성을 나타내는 항생제인 1-N-AHBA-카나마이신 X의 화학 합성을 위한 중간체인 카나마이신 X를 제공하기 위한 카나마이신 A로부터의 화학적 합성 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 최종 생성물인 카나마이신 X의 1H NMR 및 13C NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: (2R,3S,5R,6S)-4-azido-3,5-bis(benzyloxy)-2-((benzyloxy)methyl)-6-(((1S,2R,3R,4S,6R)-4,6-diazido-3-(((2R,3R,4S,5R,6R)-6-(azidomethyl)-3,4,5-tris(benzyloxy)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-2-(benzyloxy)cyclohexyl)oxy)tetrahydro-2H-pyran (1)의 제조
Figure 112020116804017-pat00003
소듐 아자이드(24.12 당량)를 물과 톨루엔의 혼합 용매(1:1, 3.0 M)에 녹인 후, 0℃에서 트라이플루오로메탄설폰산 무수물(12.0 당량)을 투입하여 25℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이후 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가하여 반응을 종결한 후 상기 반응 용액을 톨루엔으로 추출하였다.
상기 추출한 톨루엔 혼합물(트라이플루오로메탄설포닐아자이드 용액)을 황산염 형태의 카나마이신 A(Kanamcin A sulfate form, 1.0 당량) 및 황산구리5수화물(0.08 당량)의 수용액에 투입하였다. 그리고 메탄올(0.03 M)과 트라이에틸아민(9.0 당량)을 차례대로 투입하여 25℃에서 27시간 동안 교반하였다. 이후 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가하여 반응을 종결하고 25℃에서 회전증발농축기로 유기층을 완전히 증발시켜 제거하였다. 이후 상기 반응 혼합물을 에틸아세이트로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켜 노란색 오일 형태의 조생성물(crude product)을 수득하였다. 수득한 조생성물은 추가적인 정제 과정 없이 다음 반응에 사용하였다.
상기 반응으로부터 수득한 조생성물을 디메틸포름아마이드(0.04 M)에 녹인 후, 0℃에서 수소화나트륨(15.0 당량), 테트라 n-부틸암모늄브롬화물(0.05 당량), 및 벤질브로마이드(18.8 당량)를 차례로 투입하였다. 10분 후 25℃로 바꾸어 4시간 동안 교반한 후 포화 염화암모늄 수용액으로 반응을 종결하였다. 상기 반응 혼합물을 다이에틸에터로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켰다. 이후 헥산/에틸 아세테이트(5:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 플래시 칼럼 크로마토그래피를 진행하여 거품 형태의 흰색 고체인 순수 화합물 1(수율 63 %)을 수득하였다.
실시예 2: (1S,3R,4S,5R,6R)-4-(((2S,3R,5S,6R)-4-amino-3,5-bis(benzyloxy)-6-((benzyloxy)methyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-6-(((2R,3R,4S,5R,6R)-6-(aminomethyl)-3,4,5-tris(benzyloxy)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-5-(benzyloxy)cyclohexane-1,3-diamine (2)의 제조
Figure 112020116804017-pat00004
상기 실시예 1로부터 수득한 화합물 1(1.0 당량)을 테트라하이드로퓨란 및 물의 혼합 용매(10:1, 0.05 M)와 수산화나트륨 수용액(0.1 M, 1.2 당량)에 녹여 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 0℃로 냉각시킨 후, 트라이메틸포스핀 용액(1.0 M in THF, 6.0 당량)을 천천히 투입하였다. 10분 후 25℃로 바꾸어 4시간 동안 교반하였다. 이후 회전증발농축기로 25℃에서 상기 반응 후 남은 트라이메틸포스핀 용액을 제거하고, 상기 반응 혼합물을 에틸아세테이트로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켰다. 이후 메탄올/암모니아수(50:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 플래시 칼럼 크로마토그래피를 진행하여 거품 형태의 연노란 고체 형태인 순수 화합물 2(수율 91%)를 수득하였다.
실시예 3: tert -butyl (((2R,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-tris(benzyloxy)-6-(((1R,2R,3S,4R,6S)-4,6-diamino-3-(((2S,3R,5S,6R)-4-amino-3,5-bis(benzyloxy)-6-((benzyloxy)methyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-2-(benzyloxy)cyclohexyl)oxy)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)methyl)carbamate (3)의 제조
Figure 112020116804017-pat00005
상기 실시예 2로부터 수득한 화합물 2(1.0 당량)를 메탄올 (0.05 M)에 녹이고 0℃로 냉각시켰다. 상기 용액에 디-터트-부틸 디카보네이트(1.07 당량)와 트라이에틸아민(2.0 당량)을 천천히 투입하였다. 0℃를 유지한 상태로 18시간 교반하였다. 회전증발농축기로 유기층을 농축시킨 후 잔류물을 에틸아세테이트/메탄올(2:3)을 사용해 실리카겔상에서 플래시 칼럼 크로마토그래피를 진행하여 거품 형태의 연노란색 고체형태인 순수 화합물 3(BRSM(Based on Recovered Starting Materials) 수율 81%)을 수득하였으며, 메탄올/암모니아수 (50:1)을 사용하여 미반응 화합물 2를 회수하였다.
실시예 4: tert -butyl (((2R,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-tris(benzyloxy)-6-(((1R,2R,3S,4R,6S)-4,6-diazido-3-(((2S,3R,5S,6R)-4-azido-3,5-bis(benzyloxy)-6-((benzyloxy)methyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-2-(benzyloxy)cyclohexyl)oxy)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)methyl)carbamate (4)의 제조
Figure 112020116804017-pat00006
소듐 아자이드(24.12 당량)를 물과 톨루엔의 혼합 용매(1:1, 3.0 M)에 녹인 후, 0℃에서 트라이플루오로메탄설폰산 무수물(12.0 당량)을 투입하여 25℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이후 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가하여 반응을 종결한 후 상기 반응 용액을 톨루엔으로 추출하였다.
상기 추출한 톨루엔 혼합물(트라이플루오로메탄설포닐아자이드 용액)을 물 (0.1 M)과 메탄올(0.03 M)에 녹인 3(1.0 당량), 및 황산구리5수화물(0.08 당량)에 투입하였다. 그리고 트라이에틸아민(9.0 당량)을 투입하여 27시간 동안 25℃에서 교반하였다. 이후 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가하여 반응을 종결하고 25℃에서 회전증발농축기로 유기층을 완전히 증발시켜 제거하였다. 이후 상기 반응 혼합물을 에틸아세이트로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켰다. 이후 헥산/에틸 아세테이트(5:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 플래시 칼럼 크로마토그래피를 진행하여 거품 형태의 흰색 고체인 순수 화합물 4(수율 98%)를 수득하였다.
실시예 5: ((2R,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-tris(benzyloxy)-6-(((1R,2R,3S,4R,6S)-4,6-diazido-3-(((2S,3R,5S,6R)-4-azido-3,5-bis(benzyloxy)-6-((benzyloxy)methyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-2-(benzyloxy)cyclohexyl)oxy)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)methanamine (5)의 제조
Figure 112020116804017-pat00007
상기 실시예 4로부터 수득한 화합물 4(1.0 당량)를 다이클로로메테인(0.05 M)에 녹인 후 0℃에서 트리플루오로아세트산(0.2 M)을 천천히 투입하였다. 1시간 동안 0℃로 유지하면서 교반한 후, 천천히 25℃로 올리면서 1시간 더 교반하였다. 이후 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가하여 반응을 종결하였다. 상기 반응 혼합물을 다이클로로메테인으로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켰다. 이후 헥산/에틸아세테이트(5:1 → 2:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 플래시 컬럼 크로마토그래피를 진행하여 거품 형태의 흰색 고체인 순수 화합물 5(수율 78 %)를 수득하였다.
실시예 6: tert -butyldiphenyl(((2R,3R,4S,5R,6S)-3,4,5-tris(benzyloxy)-6-(((1R,2R,3S,4R,6S)-4,6-diazido-3 (((2S,3R,5S,6R)-4-azido-3,5-bis(benzyloxy)-6-((benzyloxy)methyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-2-(benzyloxy)cyclohexyl)oxy)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)methoxy)silane (6)의 제조
Figure 112020116804017-pat00008
상기 실시예 5로부터 수득한 화합물 5(1.0 당량)를 30% 아세트산 수용액과 아세토나이트릴(1:1, 0.1 M)의 혼합 용매에 녹인 후, 0℃에서 아질산나트륨(10.0 당량)을 투입하여, 0℃를 유지한 채로 24시간 동안 교반하였다. 이후 포화 탄산수소나트륨 수용액을 첨가하여 반응을 종결하고 상기 반응 혼합물을 에틸아세이트로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켜 노란색 오일형태의 조생성물을 수득하였다. 수득한 조생성물에 대한 추가적인 정제 과정 없이 다음 반응을 진행하였다.
상기 반응에서 수득한 조생성물과 이미다졸(3.0 당량)을 디메틸포름아마이드(0.1 M)에 녹였다. 그 후, 터트-부틸다이페닐실릴에터(3.0 당량)를 투입하고 25℃에서 13시간 동안 교반한 후 포화 염화암모늄 수용액으로 반응을 종결하였다. 상기 반응 혼합물을 다이에틸 에터로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켰다. 이후 헥산/에틸 아세테이트(20:1)를 사용하여 실리카겔 상에서 플래시 칼럼 크로마토그래피를 진행하여 거품 형태의 흰색 고체인 순수 화합물 6(수율 42%)을 수득하였다.
실시예 7: (2S,3R,4S,5S,6R)-2-(((1R,2R,3S,4R,6S)-4,6-diamino-3-(((2S,3R,5S,6R)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-2-hydroxycyclohexyl)oxy)-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol (Kanamycin X)의 제조
Figure 112020116804017-pat00009
상기 실시예 6으로부터 수득한 화합물 6(1.0 당량)을 테트라하이드로퓨란 (0.05 M)에 녹인 후 테트라-n-부틸암모늄 플로라이드(1.0 M in THF, 1.3 당량)를 투입하여 5시간 동안 25℃에서 교반하였다. 이후 포화 염화암모늄 수용액을 첨가하여 반응을 종결하고 상기 반응 혼합물을 에틸아세이트로 추출하였다. 황산 마그네슘을 사용하여 조합된 유기층으로부터 수분을 제거하고 여과한 후 여과액을 회전증발농축기로 농축시켜 노란색 오일형태의 조생성물을 수득하였다. 수득한 조생성물에 대한 추가적인 정제 과정 없이 다음 반응을 진행하였다.
상기 반응에서 수득한 조생성물과 팔라듐 하이드록사이드(on carbon, 7.1 당량)를 메탄올, 물 및 아세트산의 혼합 용매(1:1:0.1)에 첨가한 후 수소 기체 하에 24시간 동안 25℃에서 교반하였다. 이후 감압 여과하여 고체를 제거하고 여과액을 회전증발농축기로 농축하였다. 수득한 잔류물을 클로로포름과 물로 추출하였다. 조합된 물층을 회전증발농축기로 농축시켜 순수 화합물 카나마이신 X(Kanamycin X)를 수득하였다. 나아가, 상기 수득한 카나마이신 X는 1H 및 13C NMR로 동정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112020116804017-pat00010

Claims (14)

  1. 카나마이신 A에 포함된 4개 아민기를 아자이드기로, 7개 히드록실기는 벤질옥시기로 전환하는 제1단계(보호 단계);
    상기 제1단계로부터의 생성물에 포함된 4개 아자이드기를 아민기로 전환하는 제2단계(환원 단계);
    상기 제2단계로부터의 생성물에 포함된 아민기 중 6'번 탄소에 치환된 아민기에 Boc 보호기를 도입하는 제3단계(Boc 보호 단계);
    상기 제3단계로부터의 생성물에 포함된 Boc 보호되지 않은 3개 아민기를 아자이드기로 전환하는 제4단계(아자이드화 단계);
    상기 제4단계로부터의 생성물에 포함된 Boc로 보호된 아민기를 탈보호화하는 제5단계(Boc 탈보호화 단계);
    상기 제5단계로부터의 생성물에 포함된 3개 아민기를 아자이드기로 전환하고, 6'번 탄소에 치환된 아민기는 터트-부틸다이페닐실릴옥시기로 전환하는 제6단계(탈아민화 및 알콜 보호 단계); 및
    상기 제6단계로부터의 생성물에 포함된 3개 아자이드기를 아민기로, 7개 벤질옥시기를 히드록실기로 전환하는 제7단계(전체 탈보호화 단계)를 포함하는, 카나마이신 A로부터 카나마이신 X의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112020116804017-pat00011
    .
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는 카나마이신 A를, 황산구리와 C1-4 알코올 존재 하에, 트라이플루오로메탄설포닐아자이드 및 트라이에틸아민과 반응시키는 제1-1단계; 및 상기 제1-1단계로부터 수득한 생성물을 테트라 n-부틸암모늄브롬화물 존재 하에 수소화나트륨 및 벤질브로마이드와 반응시키는 제1-2단계에 의해 수행하는 것인, 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카나마이신 A는 황산염의 형태로 사용되는 것인, 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 트라이플루오로메탄설포닐아자이드는 소듐 아자이드를 트라이플루오로메탄설폰산과 반응시켜 준비한 것인, 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1-1단계는 10 내지 40℃에서 12 내지 48시간 동안 수행하는 것인, 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1-2단계는 유기 용매 하에 -5 내지 10℃에서 반응물을 혼합하고 2 내지 30분 동안 유지한 후, 10 내지 40℃로 승온시켜 1 내지 10시간 동안 수행하는 것인, 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계는 제1단계로부터의 생성물을 유기 용매와 수산화나트륨 수용액에 용해시킨 반응 혼합물을 -5 내지 10℃로 냉각시키고 트라이메틸포스핀 용액을 투입하여 2 내지 30분 동안 유지한 후, 10 내지 40℃로 승온시켜 1 내지 10시간 동안 반응시켜 수행하는 것인, 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 제2단계로부터의 생성물을 C1-4 알코올에 용해시키고 -5 내지 10℃로 냉각시킨 용액에 디-터트-부틸 디카보네이트와 트라이에틸아민을 투입하여 12 내지 36시간 동안 반응시켜 수행하는 것인, 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계는 제3단계로부터의 생성물을, 황산구리와 C1-4 알코올 존재 하에, 트라이플루오로메탄설포닐아자이드 및 트라이에틸아민과 10 내지 40℃에서 12 내지 48시간 동안 반응시켜 수행하는 것인, 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계는 제4단계로부터의 생성물을 유기 용매에 용해시킨 후 -5 내지 10℃로 냉각시킨 용액에 트리플루오로아세트산을 투입하여 -5 내지 10℃를 유지하면서 20분 내지 2시간 동안 반응시킨 후, 15 내지 40℃까지 승온시키면서 20분 내지 2시간 더 반응시켜 수행하는 것인, 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제6단계는 제5단계로부터의 생성물을 유기 용매에 용해시킨 후 -5 내지 10℃로 냉각시킨 용액에 아질산나트륨을 투입하고, 상기 온도를 유지하면서 12 내지 48시간 동안 반응시키는 제6-1단계; 및 제6-1단계로부터 수득한 생성물을 이미다졸과 함께 유기 용매에 용해시킨 후, 터트-부틸다이페닐실릴에터를 투입하여 10 내지 40℃에서 6 내지 24시간 동안 반응시키는 제6-2단계에 의해 수행하는 것인, 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제7단계는 제6단계로부터의 생성물을 유기 용매에 용해시킨 후 테트라-n-부틸암모늄 플로라이드를 투입하여 10 내지 40℃에서 2 내지 10시간 동안 반응시키는 제7-1단계; 및 유기 용매에 제7-1단계로부터 수득한 생성물과 팔라듐 하이드록사이드를 첨가한 후 수소 기체 하에 10 내지 40℃에서 12 내지 48시간 동안 반응시키는 제7-2단계에 의해 수행하는 것인, 제조방법.
  13. 삭제
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 따라 카나마이신 A로부터 카나마이신 X를 준비하는 단계; 및
    상기 수득한 카나마이신 X를 1-N-(S-4-아미노-2-히드록시부티르산)-카나마이신 X(1-N-(S-4-amino-2-hydroxybutyric acid)-kanamycin X; 1-N-AHBA-카나마이신 X)로 전환하는 제2단계를 포함하는, 1-N-AHBA-카나마이신 X의 제조방법.
KR1020200144683A 2019-11-01 2020-11-02 화학적 합성에 의한 카나마이신 a로부터 카나마이신 x의 제조방법 KR102486535B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190138712 2019-11-01
KR1020190138712 2019-11-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210053796A KR20210053796A (ko) 2021-05-12
KR102486535B1 true KR102486535B1 (ko) 2023-01-11

Family

ID=75918933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200144683A KR102486535B1 (ko) 2019-11-01 2020-11-02 화학적 합성에 의한 카나마이신 a로부터 카나마이신 x의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102486535B1 (ko)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nat. Chem. Biol., 2011, 7, 843-852 (2011.10.09.)
Nat. Prod. Rep., 2012, 30, 11-20 (2012.11.26.)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210053796A (ko) 2021-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09511498A (ja) エリスロマイシンおよびアジスロマイシンの３”−デスメトキシ誘導体
CN111205294A (zh) 一种瑞德西韦中间体的制备方法
CN113549042B (zh) 达格列净的制备方法
KR102486535B1 (ko) 화학적 합성에 의한 카나마이신 a로부터 카나마이신 x의 제조방법
Guazzelli et al. Lactose as an inexpensive starting material for the preparation of aldohexos-5-uloses: Synthesis of l-ribo and d-lyxo derivatives
CN108264454B (zh) 一种间苯三酚类衍生物、及中间体的制备方法
CN111646964A (zh) 一种碱催化的合成2h-吡喃-2-酮衍生物新方法
CA1202966A (en) Aminoglycosides and use thereof
EP0328508A2 (en) Method for synthesis of deoxymannojirimycin
EP0393923B1 (en) 6-Fluoroshikimic acid derivatives
Vega-Pérez et al. Stereoselective synthesis of epoxyalkyl glycoside precursors of glycosyl glycerol analogues from alkenyl glycosides of N-acetyl-d-glucosamine derivatives
CN113372353A (zh) 一种二氟烷基化的二氢呋喃喹啉酮衍生物及其制备方法
CN109734642B (zh) 萘酮-亚砜叶立德杂化体的合成及应用
O'Brien et al. Stereocontrolled synthesis of functionalised cyclohexanes via the lithium amide-mediated rearrangement of a meso 4, 5-disubstituted cyclohexene oxide
Gupta et al. HClO 4· SiO 2 catalysed synthesis of alkyl 3-deoxy-hex-2-enopyranosides from 2-hydroxy glucal ester: application in the synthesis of a cis-fused bicyclic ether and a 4-amino-C-glucoside
Marzi et al. Synthesis of enantiomerically pure (2R, 5R) disubstituted pyrrolidines from D-mannitol
CN107129515B (zh) 一种合成天然产物Cyanolide A类似物的新方法
CN1449405A (zh) 红霉素衍生物的制备方法
KR100741310B1 (ko) 젬시타빈의 합성에 유용한 신규한나프탈렌-2-카르복실레이트 유도체와 그의 제조방법
CN111217709A (zh) 一种（1-氟环丙基）甲胺盐酸盐的制备方法
US20230096670A1 (en) Intermediate useful for synthesis of sglt inhibitor and method for preparing sglt inhibitor using same
KR20140054800A (ko) 1-데옥시-1-(2-하이드록시에틸 아미노)-d-글루시톨 및 미글리톨의 제조방법
CN117486955A (zh) 一种非经典c-糖苷及其立体专一性合成方法和应用
KR101962516B1 (ko) 시타글립틴 제조용 중간체 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 시타글립틴 화합물의 제조 방법
JP4596836B2 (ja) 新規カルバ糖誘導体および該新規カルバ糖誘導体を原料とする擬似アミノ糖誘導体の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant