KR20030063273A

KR20030063273A - 이세파마이신의 제조방법

Info

Publication number: KR20030063273A
Application number: KR10-2003-0041984A
Authority: KR
Inventors: 딤초이바노프 디모프; 파벨네노프 페네프; 이반니코로프 돈체프; 넬리초네바 안젤로바; 죠지아세노프 그로즈다노프; 카르멜리나페트로바 이바노바; 데시스라바토도로바 민체바; 크라시미라네델체바 아가포바; 마리아나크리스토바 이바노바; 네델초제노프 페트코프; 벨리츠코이바노프 타르파노프; 디크란아르틴 크리코르잔; 스토잔파루세프 파루쉐프; 페파디미트로바 메츠카로바-토도로바; 콘스탄틴니코로프 독토로프
Original assignee: 발칸파마-라즈그라드 악트지오네르노 드러게스트보
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2003-07-28
Also published as: BG106917A; JP2004043481A

Abstract

본 발명은 이세파마이신, 아미노글리코시드 그룹의 반합성 항생제의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 널리 입수가능한 보호제를 이용하여 S-이소세린을 최소한 소모하면서 간단한 조절 방식의 적용으로도 이세파마이신을 제조하는 것을 포함한다. 본 발명의 방법은 젠타마이신B와 징크 피발로에이트와의 작용, 실온에서 계속적으로 교반하면서 징크 피발로에이트의 존재 하에서 다이메틸술폭시드의 매질 중에서 벤질옥시카르보닐옥시숙신이미드와 젠타마이신B와의 상호작용 동안 젠타마이신B의 3,6'-아미노기를 선택적으로 보호하는 것, 그리고 뒤따르는 25% 암모니아의 첨가, 물에 의한 상기 혼합물의 희석, 2M 포스페이트 버퍼에 의한 pH 7.5로의 조정, 약한 캐티오나이트 상에서의 상기 얻어진 3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B의 이온-교환 정제, 2% 암모니아에 의한 상기 산물의 용출, 상기 용출물의 증발 건조, 1.2-1.5 mol/mol N-포르밀이소세린에 의한 아실화, 상기 혼합물에 25% 암모니아의 첨가, 물에 의한 희석 및 여과를 특징으로 한다. 또한, 상기 얻어진 1-N-(S-β-포르밀아미노-α-히드록시프로피오닐)-3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B 함유 여과물을 5% 탄소상의 팔라듐 촉매의 존재하에서 수화시키고, 상기 촉매를 여과하고, 이소세린 잔기의 포르밀기를 염기 가수분해시키는 것을 특징으로 한다.

Description

이세파마이신의 제조방법{Process for the preparation of isepamycin}

본 발명은 약제학적 산업을 위한 이세파마이신의 제조방법에 관한 것이다.

이세파마이신은 아미노글리코시드 그룹에 속하는 반합성 항생제이다.

이세파마이신의 제조방법은 젠타마이신B를 N-트레트-부틸옥시카르보닐옥시-프탈이미드와 상호작용시켜 3,6'-다이-N-트레트-부톡시카르보닐-젠타마이신 B를 생성시키는 단계; 수성 메탄올 매질 중에서 N,N-디메틸포름아미드 중의 N-(S-β-벤질옥시카르보닐아미노-α-하이드록시프로피오닐옥시) 숙신이미드 용액을 상기 단계에서 생성된 물질에 첨가하여 1-N-(S-β-벤질옥시카르보닐-α-하이드록시프로피오닐)-3,6'-다이-N-트레트-부톡시카르보닐-젠타마이신B를 얻는 단계를 포함하는 것으로 알려져 있다. 그 결과된 산물은 팔라듐 촉매의 존재하에서 수화되고 트리플루오르아세트산으로 처리되어 이세파마이신을 얻는다(미국 특허 제4,337,335호).

상기 방법의 단점은 트리플루오르아세트산 단계가 콘트롤하기가 어렵다는 것인데, 이것으로 인해 대형화시 분자 중의 글리코시드 결합이 종종 분열된다.

또한, 이세파마이신 제조방법으로서, 징크 피발로에이트(pivaloate) 및 젠타마이신B로부터 얻어진 복합체와 포르밀화제(formylating agent)인 S-포르밀머캡토-벤조티아졸을 상호작용시키고, 3,6'-다이-N-포르밀젠타마이신B을 형성시키고, 이를 추출 및 이온 교환에 의해 더욱 정제한 후 그 결과된 산물의 1-아미노기를 N-치환된 이소세린 화합물로 수성 메탄올 매질에서 아실화시키는 것을 포함하는 방법이 알려져 있다. 그 보호기는 염기 가수분해에 의해 제거되고 이세파마이신이 회수된다(미국 특허 제5,539,121).

상기 방법의 단점은 상대적으로 불안정한 포르밀화제의 불확실한 제조방법이라는 점이다. 이는 혼합된 무수물 합성의 NMR 조절을 필요로 하며, 3 및 6' 위치의 포르밀 보호를 제거하지 않고 완전한 아실화를 달성하기 위해서 3 mol/mol N-포르밀이소세린 이상 얻어야 하는 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 S-이소세린을 최소한으로 소비하면서 간단한 방법 콘트롤로 쉽게 입수가능한 보호제를 사용하여 이세파마이신을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다이메틸술폭시드에 용해된 젠타마이신B에 징크 피발로에이트를 첨가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 혼합물을 주변온도에서 30분간 교반시켜 젠타마이신B의 징크 복합체를 형성시킨다. 계속 교반하면서 상기 용액에 벤질옥시카르보닐옥시숙신이미드를 첨가한다. 젠타마이신B 분자의 3 및 6' 위치에서 아미노기의 벤질옥시카르보닐 보호의 도입을위한 반응을 실리카 젤 상에서 TLC로 모니터링한다. 유동성 상은 메탄올:클로로포름:농축 암모니아가 15:1:1의 비율로 혼합된 혼합물이다. 상기 반응 혼합물에 암모니아(25%)를 첨가하고 이것을 15-20분간 교반시키고 물로 희석시켰다. 이렇게 형성된 용액의 pH를 포스페이트 버퍼로 7.5로 조정하여 젠타마이신B의 징크 복합체를 파괴하고 이렇게 형성된 혼합물을 약 1시간 방치한 후 여과시킨다. 이렇게 얻어진 표적 산물인 3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐 젠타마이신B를 약한 캐티오나이트(cationite) 상에서 흡착을 통해 이온 교환으로 부분적으로 암모늄 형태로 정제하고, 수지는 물로 분출시키고 그 산물은 수성 암모니아 용액으로 용출시킨다. 상기 암모늄 용출물을 농축 건조시키고 크실렌을 상기 건조 잔류물에 첨가시키고 다시 건조시킨다. 상기 건조 잔류물을 메탄올에 용해시키고 히드록시벤조트리아졸을 첨가한 후 다이시클로헥실카르보다이이미드를 나누어서 첨가하고 그 산물을 1,2-1,5 mol/mol N-포르밀이소세린으로 아실화한다. 그 혼합물을 실온에서 약 3시간동안 교반하고 25% 암모니아를 첨가하고 그것을 물로 희석하고 여과한다. 그 결과된 여과물, 즉 1-N-(S-β-포르밀아미노-α-히드록시프로피오닐)-3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B를 함유하는 여과물에 탄소상의 5% 팔라듐을 첨가하고 그 혼합물을 24시간동안 3.5에서 수소화시킨다. 효소를 여과해 내고 계속 교반하면서 40℃의 온도에서 수산화나트륨 용액을 첨가하고 이소세린 잔기의 포르밀기를 염기 가수분해시킨다; 상기 용액을 0℃로 냉각시키고 pH를 20% 황산으로 6.0으로 조정한다. 그 결과된 이세파마이신을 공지의 기술: 이온-교환, 크로마토그래피, 예비적 HPLC등을 이용하여 정제한다.

아세틱 무수물 및 포름산을 혼합하여 N-포르밀이소세린을 얻는다. 상기 반응 혼합물을 약 2시간동안 60℃에서 교반하고 0℃로 냉각시키고 S-이소세린을 나누어서 첨가한다. 그 혼합물을 0℃에서 1시간동안 그리고 실온에서 15시간동안 교반하고 0℃로 냉각시키고 격렬히 교반하면서 이소프로필 알코올을 첨가한다. -15℃에서 5시간동안 결정화시켜 얻어진 결정을 여과하고 이소프로필 알코올로 세척하고 건조한다. 그 결과된 N,O-다이포르밀-S-이소세린을 메탄올 중에 용해시키고(메탄올로 세척하고 건조시키고) 폴리비닐피리딘을 상기 용액에 첨가한다. 그 결과 얻어진 혼합물을 15시간동안 교반하고 상기 폴리머를 여과하고 그 여과물을 증발건조시킨다. 건조 잔류물을 이소프로필 알코올에 용해시키고 그 혼합물은 65℃에서 교반시키고 뜨거울 때 여과시킨다. 상기 여과물을 진공하에서 농축시키고 서서히 -15℃로 냉각시켜 N-포르밀-S-이소세린을 결정화시키고 여과시키고 냉 이소프로필 알코올로 세척하고 건조시킨다.

본 발명에 따른 방법의 장점은 쉽게 얻을 수 있는 보호시약의 사용, S-이소세린의 최소한의 소모 및 간단한 방법 콘트롤 구성이다.

실시예

본 발명은 하기 실시예들에 의해 예시된다:

실시예1

A. 3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B의 제조.

94% 분석(HPLC)의 32g(66.3mmol)의 젠타마이신B를 다이메틸술폭시드 320ml에첨가하였다. 그리고 징크 피발로에이트(51g)을 첨가하고 그 혼합물을 실온에서 0.5시간동안 교반하였다. 36g의 벤질옥시카르보닐옥시숙신이미드(145mmol)을 첨가하고 그 혼합물을 실온에서 2시간동안 교반하였다; 그 반응을 유동 상으로서 메탄올:클로로포름:농축 암모니아 = 15:1:1을 가지고 실리카 겔 상에서 TLC로 모니터링하였다. 암모니아를 첨가하고(2ml, 25%), 15분간 교반한 후 그 혼합물을 물로 희석하여 2L로 만들고 100ml의 2M 포스페이트 버퍼(pH=7.5)를 첨가하였다. 그 혼합물을 1시간동안 방치한 후 여과하고 표적 산물을 부분적으로 암모늄 형태로 1L의 약한 캐티오나이트 IRC-50 상에서 흡착시켰다. 그 캐티온 수지를 물로 세척하고 그 산물을 2% 암모니아 5L로 용출시켰다. 그 용출물은 57.3mmol의 3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B를 함유하였다(HPLC).

B. N,O-다이포르밀-S-이소세린

320ml의 아세틱 무수물 및 128ml의 포름산의 혼합물을 60℃에서 2시간 교반하고 0℃로 냉각시키고 105g의 S-이소세린을 나누어서 첨가하였다. 그 혼합물을 0℃에서 1시간동안, 그리고 실온에서 15시간 교반시키고, 강하게 교반하면서 0℃로 냉각시킨 후 500ml의 이소프로필 알코올을 나누어서 첨가하였다. -15℃에서 5시간동안 결정화시킨 후 그 결정물을 여과하고 이소프로필 알코올로 세척하고 건조하였다. 수율 130.4g. 융점 142-143℃.

C. N-포르밀-S-이소세린

100g의 N,O 다이포르밀-S-이소세린을 1L의 메탄올에 용해시키고 100g의 폴리비닐피리딘(이전에 메탄올로 세척하고 건조시킨)을 첨가하였다. 그 혼합물을 15시간동안 교반하고 폴리머를 여과하고 그 여과물을 증발건조시켰다.

이소프로필 알코올(500ml)을 상기 잔류물에 첨가하고, 그 혼합물을 65℃에서 30분간 교반하고 뜨거운 상태에서 여과하였다. 그 여과물을 진공하에서 농축하여 200ml로 하고 서서히 -15℃로 냉각하여 N-포르밀-S-이소세린을 결정화시켰다. 그 산물을 여과하고 냉 이소프로필 알코올로 세척하고 건조시켰다. 수율 54g. 융점 88-92℃.

D. 이세파마이신

I. 1-N-(S-β-포르밀아미노-α-히드록시프로피오닐)-3,6'-다이-N-벤질-옥시카르보닐-젠타마이신B.

상기 실시예1에서 생산된 산물을 농축 건조시키고, 100ml의 크실렌을 첨가하고 그것을 다시 농축 건조시켰다. 600ml의 메탄올, 12g의 히드록시벤조트리아졸 및 12g의 N-포르밀-S-이소세린(84mmol)을 첨가하였다. 그것을 용해시킨 후, 36g의 다이시클로헥실카르보다이이미드를 나누어서 1시간에 걸쳐 첨가하고 그 혼합물을 실온에서 다시 3시간동안 교반하였다. 5ml의 25% 암모니아를 첨가하고 15분간 교반한 후 그 혼합물을 물로 2L가 되도록 희석하고 여과하였다. 메탄올:클로로포름:암모니아=15:1:1의 유동 상에 의한 실리카 겔 상에서의 여과물의 TLC 및 세륨 시약에 의한 가시화를 통해 실제로 어떤 부공정 없이 거의 모두 아실화된 것을 확인하였다(출발 물질의 Rf가 0.65이었는데, 산물의 Rf는 0.6임).

II. 이세파마이신

상기 여과물에 4g의 탄소 상의 5% 팔라듐을 첨가하고 그 혼합물을 3.5에서 24시간동안 수소화시켰다. 촉매를 여과하고 200ml의 물에 용해된 150g의 수산화나트륨을 상기 여과물에 첨가하였다. 이렇게 제조된 용액을 4시간동안 40℃에서 교반하고 0℃로 냉각한 다음 pH를 20% 황산을 이용하여 6.0으로 조정하여, 28.05g의 이세파아미신을 함유하는(HPLC) 3.1L의 용액을 얻었다. 또한, 종래 방법들: 이온-교환 크로마토그래피, 예비적 HPLC 등을 이용하여 정제를 하였다.

본 발명을 이용하면, 널리 입수가능한 보호제를 이용하고, S-이소세린을 최소한 소모하면서, 간단한 조절 방식의 적용으로도 이세파마이신을 제조할 수 있다.

Claims

젠타마이신B와 징크 피발로에이트와의 상호작용, 젠타마이신B의 3,6'-아미노기의 선택적 보호, 히드록시벤조트리아졸 및 다이시클로헥실카르보다이이미드의 존재 하에 메탄올 중의 N-포르밀이소세린에 의한 1-아미노기의 아실화 및 보호기의 제거를 포함하는 이세파마이신의 제조방법으로서,

상기 3,6'-아미노기의 선택적 보호는, 징크 피발로에이트의 존재 하 실온에서 계속적인 교반과 함께 다이메틸술폭시드의 매질 중의 벤질옥시카르보닐옥시-숙신이미드와 젠타마이신B의 상호작용을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이세파마이신의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 젠타마이신B의 3,6'-아미노기의 선택적 보호, 히드록시벤조트리아졸 및 다이시클로헥실카르보다이이미드의 존재 하에 메탄올 중의 N-포르밀이소세린에 의한 1-아미노기의 아실화 및 보호기의 제거는,

상기 벤질옥시카르보닐옥시-숙신이미드와 젠타마이신B의 상호작용 이후에, 25% 암모니아를 첨가하고,

상기 형성된 혼합물을 물로 희석하고,

pH를 2M의 포스페이트 버퍼로 7.5로 조정하고,

상기 결과된 3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B를 약한 캐티오나이트상에서 이온-교환으로 정제하고,

상기 산물을 2% 암모니아로 용출하고,

상기 용출물을 증발건조시키고, 1,2-1,5 mol/mol N-포르밀이소세린으로 아실화하고, 25% 암모니아를 첨가하고,

상기 혼합물을 물로 희석하고 여과한 다음,

상기 결과된 1-N-(S-β-포르밀아미노-α히드록시프로피오닐)-3,6'-다이-N-벤질옥시카르보닐젠타마이신B를 함유하는 여과물을 촉매(탄소상의 5% 팔라듐)의 존재 하에서 수화시키고,

상기 촉매를 여과하고 이소세린 잔기의 포르밀기를 염기 가수분해시시키는 것을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 이세파마이신의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 N-포르밀이소세린은 메탄올 중의 폴리비닐피리딘과 N,O-다이포르밀-S-이소세린을 혼합함으로써 얻는 것을 특징으로 하는 이세파마이신의 제조방법.
제3항에 있어서,

상기 혼합물을 여과하고, 그 결과 형성된 용액을 농축건조시키고, 그 결과 형성된 잔류물을 고온의 이소프로필 알코올에 용해시키고, 여과하고,

상기 얻어진 용액을 진공 하에서 농축시키고, -15℃로 냉각시켜 결정질 산물을 얻고,

상기 얻어진 결정질 산물을 여과하고 건조하는 것을 특징으로 하는 이세파마이신의 제조방법.