PL147396B1 - Method of obtaining amykacine - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania amikacyny, to jest 0-3-amino-3-dezoksy- _0t_D-glukopiranozylo-/1 —? 6/-0-£6-amino-6-dezoksy-ot-D-glukopiranozylo-/1— 4/J-N1- V4-aminQ-2-hydroksy-1-ketobutylo-2-dezoksy-D-streptaminy o wzorze 1.Amikacyna jest pólsyntetycznym antybiotykiem, szeroko stosowanym w medycynie, zwykle otrzymywanym przez acylowanie kanamycyny A o Wzorze 2 kwasem L-Z-Z-^-amino^-hydroksymaslo- wym o wzorze 3» zwanym dalej L-HABA.Po raz pierwszy opisano amikacyne w publikacji H. Kawaguohi i in. w Journ. of Antib.XXV, 1972, str. 695 i w opisie patentowym St. Zjed. Am. nr 3 781 268. Zarówno w literaturze patentowej jak i nie patentowej podano wiele sposobów, majacych na oelu wytwarzanie amika¬ cyny z coraz to wieksza wydajnoscia i czystoscia.Jak widaó z wzoru 2, czasteozka kanamycyny A ma 4 grupy aminowe, które moga byc acylo- wane. Dwie z nich znajduja sie w srodkowym pierscieniu 2-dezoksystreptarniny i sa nazwane od¬ powiednio N-1 i N-3, trzecia grupa, zwana N-6', jest w pierscieniu 6-amino-6-dezoksy-D-glu- kozy, a czwarta, zwana N-3H, jest w pierscieniu 3-amino-3-dezoksy-D-glukozy.W chemicznej syntezie amikacyny trudnosci sprawialo regioselektywne acylowanie grupy aminowej w pozycji 1, powstale trzy grupy aminowe poddawane acylowaniu prowadza bowiem do wytwarzania izomerów polozenia o mniejszej aktywnosci mikrobiologicznej oraz powoduja zmniej¬ szenie wydajnosci steohiometrycznej produktu glównego - amikacyny. Poza tym, ze wzgledu na powstawanie podczas syntezy amikacyny szeregu izomerów polozenia, konieczne jest oczyszcza¬ nie, mozliwe tylko na drodze chromatografii i wymiany jonowej na zywicy jonowymiennej, co powoduje dalsze zmniejszenie wydajnosci glównego produktu.Faktycznie, jak podano w publikaoji T. Naito i in., Journal of Antib. XXVI, 297, (1973)• przy aoylowaniu kwasem L-Z-Z-4-amino-2-hydroksymaslowym powstaja opróoz amikacyny izomery o wzorze 4, w którymi R* oznacza grupe ^-CR/On/^CRgR^m^ a R i R" oznaczaja atomy wodoru (izomer oznaczony symbolem BB-K6). Rw oznaoza grupe -CO-CH/OH-CHpCHpRHp, a R i R' oznaczaja2 147 396 atomy wodoru (izomer oznaozony symbolem BB-K11), albo R oznacza grupe -CO-CHZOHZ-CHgCHgNHg, aR' i RM oznaozaja atomy wodoru (izomer oznaozony symbolem BB-K29)• . Wedlug podanej wyzej publikacji T. Naito i in.f jak równiez wedlug innych publikacji, bezposrednie acylowanie kanamycyny A prowadzi glównie do wytwarzania pochodnej aoylowa- nej N-6', to jest w grupie aminowej najbardziej podatnej do reakcji. Z tego tez powodu, nie mozna wytwarzac amikacyny przez bezposrednie acylowanie kwasem L-Z-Z-4-amino-2-hydroksyma¬ slowym.W praktyce, gdy mówi sie ó reakcji z kwasem L-Z-Z-4-amino-2-hydroksymaslowym, to faktycz¬ nie chodzi o reakoje z jego pochodna, w której grupa aminowa w pozycji 4 jest zabezpieczona, a grupa karboksylowa jest zaktywowana, aby mogla reagowac latwo i z duza wydajnoscia z grupa aminowa kanamycyny.W szczególnosci, grupami zabezpieczajacymi moga byc znane grupy, stosowane do zabezpie¬ czania funkcji aminowych, np. grupa III-rzed.butoksykarbonyIowa, która po zakonczeniu reak¬ cji mozna latwo usuwac przez dzialanie rozcienczonym kwasem, albo grupa benzyloksykarbony- lowa lub 4-nltrobenzyloksykarbonylowa, które moga byc usuwane przez katalityczna hydrogeno- lize na palladzie lub platynie. Mozna tez stosowac inne, podobne grupy zabezpieczajace, po¬ dane w publikacji Protective Groups in Organio Synthesis, T.W. Greene, J. Wiley and Sons, Inc., 1981, strony 218-287. Jednakze, jedna z postaci zwiazku stosowanego do aoylowania stanowi zwiazek, w którym grupa karboksylowa jest odpowiednio uaktywniona przez wytworzenie aktywnego estru z N-hydroksyimidem kwasu bursztynowego, N-hydroksyimidem kwasu ftalowego lub N-hydroksyimidem kwasu norborn-5-enodwukarboksylowego-2,3 albo przez wytworzenie mie¬ szanego bezwodnika z kwasem piwalinowym, benzoesowym lub benzylokarboksylowym.Pierwsza synteze amikacyny przeprowadzil H. Kawaguohi i in. (cytowane wyzej publikaoje), pokonujac przeszkode w postaci wiekszej zdolnosci do reakcji grupy aminowej w pozycji 6* kanamycyny, poddajao te grupe reakcji z grupa zabezpieczajaca, taka jak grupa benzyloksy- karbonylowa. Otrzymana N-6'-benzyloksykarbonylokanamycyne o wzorze 5 nastepnie acylowano.Acylowanie to nie przebiega jednak regioselektywnie i po prowadzonym nastepnie uwodornianiu w celu usuniecia wszystkich zabezpieczajacyoh grup N-benzyloksykarbonylowych, oprócz amika¬ cyny otrzymuje sie równiez pewna ilosc powstalyoh w procesie izomerów polozenia BB-K11 i BB-K29 i produktów poliaoylowania.Otrzymana w ten sposób kompleksowa mieszanina wymaga selektywnego rozdzielenia na zywi- oy jonowymiennej. Dzieki ohromatografii uzyskuje sie surowa amikacyne z wydajnoscia steohio- metryozna wynoszaca 22£, która nastepnie maleje w wyniku kolejnych procesów oczyszczania dla otrzymania ozystej amikacyny. Bardzo niski poziom wydajnosoi powyzszego procesu synte¬ zy wymaga zastosowania nowej, wydajniejszej i mniej kosztownej metody, nawet jesli obejmo¬ walaby ona wieoej etapów posrednich. T. Naito, S. Nakagawa i M. Oka we franouskim opisie pa¬ tentowym nr 2 273 009 poddaja 6'N-benzyloksykarbonylowa pochodna kanamycyny A o wzorze 5 re¬ akcji z niektórymi aldehydami aromatycznymi w proporcji przynajmniej 3 moli aldehydu na 1 mol 6'-N-benzyloksykarbonylokanamycyny Af powodujac utworzenie pomiedzy wolnymi grupami aminowymi w pozycji 1, 3 i 3' i odpowiednimi aldehydami zasad Schiffa. Otrzymany zwiazek o wzorze 6, zawierajacy 3 reszty aldehydowe na 1 mol 6'-benzyloksykarbonylokanamycyny, jest acylowany nastepnie odpowiednia pochodna kwasu L-HABA i po odlaczeniu droga hydrogenolizy grup zabezpieczajacych otrzymuje sie amikacyne. Acylowanie wspomnianych trzech grup amino¬ wych w pozycji 1, 3 i 3" nie przebiega jednak selektywnie i konieczne jest oczyszczanie pro¬ duktu glównie od izomerów BB-K29 i BB-K11 amikacyny na drodze chromatografii na jonowymien¬ nej zywicy. Wydajnosc stechiometryczna przytoczonego procesu otrzymywania amikacyny wynosi jedynie 230L i praktycznie nie rózni sie od wydajnosci procesu uprzednio omówionego. Poza tym, wydajnosci te obliozono w oparciu o produkt posredni - 6'-benzyloksykarbonylokanamycy¬ ne o wzorze 5, który z kolei jest otrzymywany z kanamycyny A z wydajnoscia stechiometryczna wynoszaca 45 - 56£.Reasumujac, przytoozone dwa sposoby syntezy amikacyny z kanamycyny A jako produktu wyj¬ sciowego przebiegaja z bardzo niska calkowita wydajnoscia wynoszaca 10 - 13)5 wydajnosci teo¬ retycznej.147 396 3 Postep w selektywnym aoylowaniu kanamyoyny A w celu wytworzenia amlkacyny przyniosly badania M.J. Cron i innyoh, opisane w Chem. Comm., 266 (1979) i w opisach patentowych St.Zjed. Am. nr nr 4 347 354 i 4 424 343. W tych opisach patentowych ujawniono wytwarzanie amikacyny przez aoylowanie polisililowanej pochodnej kanamyoyny A, która moze miec w po¬ zycji 6' lub w pozycjach 6' i 3 grupy zabezpieczajace inne niz grupa sililowa. W szczegól¬ nosci, wytwarzanie polisililowanej pochodnej kanamycyny lub zabezpieczonej kanamyoyny pro¬ wadzi sie poddajac substrat kanamycynowy w odpowiednim rozpuszczalniku organicznym, ko¬ rzystnie w acetonitiylu, reakcji z kilkoma srodkami silanizujacymi, a zwlaszcza z szescio¬ maty lodwusilazanem. W wyniku tej reakoji otrzymuje sie pochodne, w których wszystkie grupy hydroksylowe w kanamyoynie, lub ich czesc, sa zabezpieczone grupa -Si/CH,/,. Po przeprowa¬ dzeniu zwyklej hydrogenolizy, w tym przypadku tylko dla usuniecia zabezpieczajacej grupy kwasu L-JIABA, nadal jednak otrzymuje sie mieszanine izomerów polozenia oraz wyjsciowej ka¬ namyoyny i produktów poliacylowania, totez konieczne jest chromatograficzne rozdzielanie produktów. Proces ten, aczkolwiek umozliwia wytwarzanie amikacyny ze znaoznie zwiekszona wydajnosoia, to jednak wykazuje powazne wady z punktu widzenia ochrony srodowiska natural¬ nego* Mianowloie, aoetonitryl bedaoy w tej reakoji korzystnym rozpuszczalnikiem, jest sil¬ nie toksyczny i jego stosowanie na skale przemyslowa jest wysoce nie wskazane. Poza tym, szesoiometylodwusilazan wytwarza podczas reakoji gazowy amoniak, który nalezy usuwac w od¬ powiedni sposób, aby nie zanieczyszczac atmosfery.Inna metoda wytwarzania amikacyny jest oparta na badaniaoh T. Tsuohiya i innych, Tet.Lett., 4951 (1979) i belgijski opis patentowy nr 879 925. Synteza ta polega na wytwarzaniu jako produktu posredniego poohodnej o wzorze 7, zabezpieczonej w pozycjaoh N-€r oraz N-3 zwykla grupa N-benzyloksykarbonylowa. Ten produkt posredni, otrzymany przez wytwarzanie zwiazków kompleksowych pomiedzy grupa aminowa w pozycji 3" iw pozyoji 1 z octanem cynku i odpowiednimi grupami hydroksylowymi w pozycjaoh sasiadujacych z wspomnianymi wyzej grupa¬ mi aminowymi, byl juz opisany w publikacji T.L. Nagabhushan i innych w J. Amer. Chem. Soc, 100, 5254 (1978) i w opisie patentowym St. Zjed. Am. nr 4 136 254, wedlug którego prooes wytwarzania polegal na kompleksowaniu z kilkoma metalami.Wedlug opisu patentowego St. Zjed. Am. nr 4 136 254 ten "dwu-zabezpleczony" produkt po¬ sredni przeprowadza sie w antybiotyk aminoglikozydowy przez bezposrednie acylowanie acylu- jaca pechodna kwasu L-HABA, co jednak w przypadku amikacyny zachodzi z niezadowalajaca wy¬ dajnoscia calkowita.W odróznieniu od tego, wedlug belgijskiego opisu patentowego nr 879 925 ten produkt po¬ sredni poddaje sie najpierw reakcji z trójfluorooctanem etylu, aby zabezpieczyc grupe ami¬ nowa w pozycji 3f,i a nastepnie z poohodna L-HABA dobrana tak, aby spowodowac selektywne acylowanie tylko jednej wolnej grupy aminowej, to jest w pozycji 1. Dwie rózne grupy zabez- pieozajaoe, to jest grupe trójfluoroaoetylowa i benzyloksykarbonylowa, usuwa sie nastepnie odpowiednio za pomoca amoniaku i wodoru, konczac w ten sposób proces. W tym przypadku rów¬ niez wydajnosc amikaoyny jest wyraznie wieksza, ale proces ten nie jest dogodny do stosowa¬ nia w skali przemyslowej, a to z uwagi na stosowanie trójfluorooetanu etylu, który jest wy- sooe toksyozny i bardzo kosztowny.Proces wedlug wynalazku polega na tym, ze kanamyoyne A zabezpieczona w pozyojach 6' oraz 3 poddaje sie reakcji z sola dwuwartosciowego kationu metalu, takiego jak oynk, nikiel, zelazo, kobalt, mangan, miedz i kadm lub ich mieszaniny, po czym otrzymany kompleks poddaje sie reakcji z odpowiednio wybrana, zdolna do reakcji pochodna kwasu L-HABA. Nastepnie usuwa sie kation metalu przez dodawanie zasadowego roztworu az do uzyskania wartosci pH 9 - 10, po czym produkt acylowania oddziela sie znanymi metodami, usuwa grupy zabezpieczajace grupy aminowe w pozycjaoh 6* i 3 oraz w lancuchu bocznym i otrzymany surowy produkt oczyszcza sie chromatograficznie, otrzymujac amikaoyne z wydajnoscia zblizona do 50% wydajnosci teore- tyoznej.Cecha procesu wedlug wynalazku jest to, ze pierwszy etap procesu, to jest reakcje kana¬ mycyny A, zabezpieozonej w pozycjach 3 i 6', z sola dwuwartosciowego kationu metalu prowa¬ dzi sie w obecnosci wody jako rozpuszczalnika lub wspólrozpuszczalnika. Nieoczekiwanie stwierdzono bowiem, ze jezeli prooes wytwarzania kompleksu prowadzi sie w rozpuszczalniku4 147 396 bezwodnym, wówczas w nastepnym etapie reakcja aoylowania nie zachodzi wcale (Q% acylowania)• Natomiast, jezeli reakcje te prowadzi sie w srodowisku wodnym lub w mieszaninie wody z obo¬ jetnym rozpuszczalnikiem organioznym mieszajacym sie z woda, wówczas nastepnie proces acy¬ lowania przebiega bardzo korzystnie, mianowicie reakcja acylowania w pozycji 1 przebiega w 95%t a w pozycji 3" w 5#. Zaleta tak prowadzonego procesu jest równiez to, ze wytworzonego kompleksu nie trzeba wyosobniac i dalszy etap procesu prowadzi sie w tym samym srodowisku.Niezaleznie od tego, jaka pochodna kanamycyny A stosuje sie jako produkt wyjsciowy, grupy aminowe w pozycjaoh 6* i 3 tego zwiazku sa zabezpieczone przez zastapienie atomu wo¬ doru grupa acylowa, taka jak na przyklad grupa benzyloksykarbonylowa lub podstawiona grupa benzyloksykarbonylowa, taka jak grupa p-nitrobenzylokeykarbonylowa lub p-metoksybenzyloksy¬ karbonylowa, grupa alkoksykarbonylowa, taka jak III-rzed.butoksykarbonylowa lub III-rzed. amyloksykarbonylowa, grupa ftaloilowa, grupa ohlorowooalkilokarbonylowa, taka jak trójflu- oroaoetylowa lub ohloroaoetylowa, lub inne odpowiednie grupy zabezpieczajace.Korzystnie jednak, grupy aminowe w pozyoji 6' i 3 powinny byc zabezpieozone grupa ben¬ zyloksykarbonylowa lub podstawiona grupa benzyloksykarbonylowa gdyz, jak podano wyzej, te grupy moga byc po zakonczeniu reakoji latwo usuniete przez katalityczna redukcje. Produkt wyjsciowy tego typu moze byc wytwarzany wedlug metody podanej w belgijskim opisie patento¬ wym nr 855 704 lub wedlug metody podanej w kanadyjskim opisie patentowym nr 1 131 628. W pierwszym etapie procesu zgodnie z wynalazkiem produkt wyjsciowy czyli kanamycyne A zabez** pieczona w pozyoji 3 i 6' i przynajmniej równomolowa ilosc wybranej soli dwuwartosoiowego metalu rozpuszoza sie w wodzie lub w mieszaninie wody z obojetnym mieszajaoym sie z woda organioznym rozpuszczalnikiem, takim jak np. sulfotlenek dwumetylu, dwumetyloformamid, niz¬ szy alkohol alifatyczny, tetranydrofuran, aceton i aoetonitryl.Dwuwartosciowym kationem moze byc kation metalu takiego jak cynk, nikiel, zelazo, ko¬ balt, mangan, miedz i kadm, a zwlaszoza metalu mniej toksyoznego i tanszego, natomiast anionem moze byc jakikolwiek organiczny badz nieorganiczny anion, chociaz bardziej korzyst¬ nymi sa aniony pochodzaoe ze slabyoh kwasów organioznyoh, zwlaszoza z takich jak kwas octo¬ wy, propionowy i benzoesowy, których sole ze wspomnianymi metalami wykazuja na ogól wieksza aktywnosc w tworzeniu kompleksów. Wspomniana sól stosuje sie w ilosoi w stosunku molowym do produktu wyjsoiowego od 1 : 1 do 10 i 1, korzystnie od 2 : 1 do 6 M. Reakcje prowadzi sie w temperaturze pokojowej, mieszajac, Kiedy kompleks zostanie utworzony, przeprowadza sie drugi etap procesu, polegajaoy na tym, ze nie przerywajac mieszania dodaje sie roztwór lub zawiesine wczesniej dobranej reaktywnej poohodnej kwasu L-HABA w polarnym i aprotycznym roz¬ puszczalniku organioznym, którym moze byc sulfotlenek dwumetylu, acetonitryl, tetrahydrofu- ran, dwumetyloformamid, a korzystnie chlorowcowane weglowodory alifatyczne, takie jak ohlo- rek metylenu, ohloroform, 1,2-dwuchloroetan itp. .Równiez ten etap reakoji prowadzi sie korzystnie w temperaturze pokojowej, chociaz w obydwu etapach dopuszcza sie umiarkowane ogrzewanie w celu przyspieszenia reakcji, korzyst¬ nie z nadmiarem pochodnej kwasu L-HABA ewentualnie wynoszacym 20 - 60#. Po kilku godzinach mieszania, ewentualnie obeona faze organiczna usuwa sie na drodze destylacji jesli rozpusz¬ czalnik jest niskowrzaoy lub oddziela mechanicznie i do mieszaniny reakcyjnej dodaje sie wodny roztwór zasadowy az wartosc pH mieszaniny wynosic bedzie 9-10. Jako czynnik alkali- zujaoy stosuje sie alkallozne wodorotlenki lub weglany albo korzystnie NH.OH. Dodanie czyn¬ nika alkalizujacego powoduje rozpad kompleksu z odlaczeniem sie kationu metalu i wytraoenie sie 3,6'-dwuzabezpieozonego produktu acylowania, który oddziela sie przez odsaczenie. Grupy zabezpieczajace w pozycji 3 i 6', a takze z lanouchów bocznych usuwa sie znanymi metodami.Na przyklad, kiedy zgodnie z korzystnym wariantem sposobu wedlug wynalazku grupami zabezpie¬ czajacymi sa grupy benzyloksykarbonylowe, ewentualnie podstawione, to usuwa sie je na drodze zwyklej katalitycznej hydrogenolizy z katalizatorem, którym moze byc platyna, pallad, tlenek palladu lub tlenek platyny. Jezeli grupami zabezpieczajacymi sa grupy ftaloilowe, sa one latwo usuwane przez hydrolize za pomoca hydrazyny natomiast zabezpieozajace grupy III-rzed. butoksykarbonylowe sa latwo usuwane kwasem mrówkowym itp. Otrzymany w ten sposób surowy pro¬ dukt oozyszoza sie teohnika ohromatografii znana z literatury dla oczyszczania amikaoyny.147 396 5 Zgodnie z procesem wedlug wynalazku, aoylowanie 3-6'-dwu-N-zabezpieozonej kanamyoyny A przebiega po utworzeniu jej kompleksu z kationem metalu 1 zaohodzi ono z nieoczekiwanie wy¬ soka regio-selektywnosoia, poniewaz powstaje jedynie amikaoyna, a nie BB-K11 lub pochodna podwójnie acylowana w pozyoji 1 1 J1, Tak dobiy rezultat powoduje prawdopodobnie róznioa w stabilnosci kompleksów powstalych w pozyojaoh N-3M i N-1 (N-3" N-1) w warunkach reakcji.Ponizej zestawiono wydajnosci procesów wytwarzania kanamyoyny przy stosowaniu jako pro¬ duktów wyjsciowych 3t6'-dwu-N-.benzyloksykarbonylo-kanamycyny 1, w której grupy aminowe nie byly zabezpieozone oraz 3,6'-dwu-N-benzyloksykarbonylo-1-N-[L-/-/-T-benzyloksykarbonylo- amino-cC-hydroksybutyiylo]-kanamycyny A. Pierwszy z tych produktów oznaczono w zestawieniu numerem If a drugi numerem II. Oba te produkty poddawano bezposrednio acylowaniu, albo naj¬ pierw wytwarzano kompleks, który nastepnie acylowano. Wydajnosc reakoji podano w procentach wydajnosci teoretycznej.Produkt wyjsciowy I Acylowanie bezposrednie - wydajnosc 25% Aoylowanie po wytworzeniu kompleksu - wydajnosc 25% Produkt wyjsciowy II Aoylowanie bezposrednie - wydajnosc 27% Acylowanie po wytworzeniu kompleksu - wydajnosc 58%.Jest rzeoza bardzo wazna, aby kontrolowac sklad koncowej mieszaniny reakcyjnej po hy- drogenolizie zabezpieczajacych grup benzyloksykarbonylowych. Hydrogenoliza ta, prowadzona w zwyklyoh warunkaoh, zachodzi praktyoznie ilosoiowo, jak to wykazano nizej w przykladaoh.Jedynym zanieczyszczeniem, wystepujacym w wiekszej ilosoi, jest kanamycyna A, ale zwia¬ zek ten nie tylko nie zaklóca procesu rozdzielania na jonowymiennej kolumnie chromatogra¬ ficznej, gdyz jej czas przebywania w kolumnie jest krótszy niz amikaoyny, leoz równiez moze byc, po zatezeniu, odzyskana, co ma duze znaozenie, gdyz stanowi ona najkosztowniejszy zwia¬ zek stosowany w procesie. Po uwzglednieniu odzyskanej kanamyoyny A, wydajnosc procesu we¬ dlug wynalazku wynosi 80% wydajnosoi teoretyoznej.Przytoczone nizej przyklady ilustruja szozególowo proces wedlug wynalazku, nie ograni¬ czajac jednak jego zakresu.Przyklad I. 5,2 g 3i 6 '-dwu-N-benzyloksykarbonylokanamyoyny A o czystosci 85% (5,87 mmola) i 3f9 g (21,3 mmola) bezwodnego ootanu cynku rozpuszcza sie w mieszaninie 25 ml sulfotlenku dwumetylu i 70 ml wody i miesza w pokojowej temperaturze w ciagu 2 godzin.Nastepnie dodaje sie roztwór 3,28 g estru kwasu 4-benzyloksykarbonyloamino-2-hydroksymaslo- wego z N-hydroksyimidem kwasu bursztynowego w 140 ml ohlorku metylenu i miesza w ciagu 5 godzin. Wytworzony produkt wyosobnia sie przez oddestylowanie ohlorku metylenu i przemy¬ wanie pozostalosci w temperaturze 20°C 125 ml wody i 25 ml stezonego wodorotlenku amonowe¬ go, a nastepnie odsaczenie, przemycie i wysuszenie w suszaroe w temperaturze 45°C. Otrzymu¬ je sie 6,7 g 3,6'-dwu-N-benzyloksykarbonylo-1-N-[L-/-/-Y"-benzyloksykarbonyloamino-OC-hy- droksybutyrylo]-kanamyoyny A o czystosoi 45% i odzyskuje sie 16,8% wyjsciowej 3,6*-dwu-N- -benzyloksykarbonylokanamycyny A. Wydajnosc procesu wynosi 51,4% wydajnosci teoretycznej.Czesc otrzymanego produktu poddaje sie hydrogenolizie w obecnosci kwasu mrówkowego i palladu na weglu, otrzymujac 164 ml wodnego roztworu, który w 1 ml zawiera 6,61 mg amikaoy¬ ny, 0,4 mg kanamyoyny, 0,21 mg BB-K11 i 1,83 mg produktu podwójnego aoylowania kwasem L-HABA w pozyojaoh N-1 i N-3,f. Wzgledna ozystosc otrzymanej amikacyny wynosi 73%.Przyklad II. Z 5,2 g 3f6#-dwu-N-benzyloksykanamyoyny A o czystosci 85% (5,87 mmola) wytwarza sie zawiesine w 20 ml metanolu i dodaje szybko roztwór 3,9 g bezwod¬ nego ootanu oynku w 80 ml wodyc Otrzymany roztwór miesza sie w oiagu 2 godzin w temperaturze pokojowej, po ozym dodaje sie od razu roztwór 3,28 g (9,35 mmola) estru kwasu L-/-/-4-karbo- benzyloksyamlno-2-hydroksymaslowego z N-hydroksyimidem kwasu bursztynowego w 100 ml ohlorku metylenu. Mieszanine pozostawia sie na noo w temperaturze pokojowej, po czym odparowuje chlorek metylenu i pozostalosc rozciencza 150 ml 5% roztworu wodnego amoniaku. Staly osad odsaoza sie i suszy, otrzymujao 3,6#-N-dwu-benzyloksykarbonylo-1-N-[L-/-/-^f -benzyloksy-6 147 396 karbonyloamino-oC-bydrokaybutyrylo^-kanamyoyne A o czystosci 49,Q%» co odpowiada 57% wydaj¬ nosci teoretycznej. Produkt zawiera jeszoze 17% zwiazku wyjsciowego, co odpowiada 25% w sto¬ sunku steohiometryoznym.Otrzymany produkt aoylowania miesza sie z 100 ml wody i do otrzymanej zawiesiny dodaje sie 3,5g 5% palladu na weglu i perkoluje roztworem 7 ml kwasu mrówkowego w 20 ml wody. Mie¬ sza sie w ciagu nooy, odsacza osad i przemywa go woda. Otrzymuje sie 223 nil roztworu o na¬ stepujacym skladziei mg/ml zawartosc % amikacyna 8,2 63i3 BB-K29 0i3 2,3 BB-K11 0,3 2,3 produkt podwójnie acylowany1' 0,69 5i3 kanamycynaA 3|46 26,7• 1) Produkt zawierajaoy reszty L-HABA w pozycjach N-1 i N-3".Czystosc otrzymanej arnikaoyny przy uwzglednieniu zawartosci jej homologów, leoz z pomi¬ nieciem kanamyoyny, jest wyzsza niz 90%» Otrzymany roztwór zobojetnia sie do wartosci pH 7 i perkoluje przez kolumne wypelniona slabo kwasna zywica jonowymienna w postaoi amonowej.Bluuje sie roztworem wodnym amoniaku i rozdziela frakcje zawierajace kanamycyne A i amika- cyne. Frakcje zawierajace kanamycyne A laozy sie, odparowuje do stezenia wynoszacego 20% i przez dodanie metanolu wytraca sie siarczan kanamyoyny. Frakcje zawierajace amikacyne zate- za sie do stezenia 20%, zakwasza 50% kwasem siarkowym, dodaje wegla aktywowanego i metanolu, otrzymujac 2,6 g siarczanu amikaoyny o czystosci mikrobiologicznej 680 ^g/mg.Przyklad III. Przyklad ten, bedacy przykladem porównawczym, wykazuje jak za- badniozy wplyw na selektywnosc i/albo trwalosc kompleksów ma woda. Stwierdzono, ze w odróz¬ nieniu od kompleksowania kanamyoyny w srodowisku bezwodnym, woda nie tylko nie przeszkadza w procesie, lecz przeciwnie, jest konieczna dla zwiekszenia róznicy pomiedzy dwoma miejsca¬ mi kompleksowania. Faktycznie, w nieobeonosci wody aoylowanie 3,6'-dwu-N-benzyloksykarbony- lo-kanamycyny A wobeo dwuwartosoiowych kationów nie zachodzi woale, prawdopodobnie z powodu powstawania trwalego kompleksu równiez przy N-1, opróoz kompleksu przy N-3".Do.roztworu 5,2 g 3,6*-dwu-N-benzyloksykarbonylo-kananiycyny A o czystosci 85% (5,87 mmo- la) w 50 ml sulfotlenku dwumetylu dodaje sie 3,9 g (21,9 mmola) bezwodnego octanu cynku i miesza w pokojowej temperaturze w oiagu 2 godzin, po czym dodaje sie roztwór 3,28 g estru kwasu 4-benzyloksykarbonyloamino z N-hydroksyimidem kwasu bursztynowego w 140 ml chlorku me¬ tylenu. Miesza sie w ciagu 5 godzin, oddestylowuje chlorek metylenu i pozostalosc perkoluje w temperaturze 20°C z mieszanina 125 ml wody i 25 ml stezonego wodorotlenku amonowego. Otrzy¬ many produkt odsacza sie, przemywa woda i suszy w suszaroe w temperaturze 45°C, uzyskujao 5,7 6 produktu wyjsciowego, majacego czystosc 80% i nie wykazujacego sladów acylowania w po¬ zycji N-1.W opisanych wyzej warunkaoh, pozycje N-1 i N-3" sa zablokowane przez wytworzenie kom¬ pleksów, które hamuja dalsze aoylowanie.Zastrzezenie patentowe 1. Sposób wytwarzania amikacyny z kanamyoyny A zabezpieczonej w pozycjach 3 i 6' na dro¬ dze reakcji tak zabezpieczonej kanamyoyny A z sola dwuwartosciowego kationu metalu, takiego jak oynk, nikiel, zelazo, kobalt, mangan, miedz i kadm lub ich mieszaniny i nastepnie re- akoji otrzymanego kompleksu z odpowiednia poohodna kwasu L-/-/-4-amino-2-hydroksymaslowego, w której grupa aminowa jest zabezpieozona, a grupa karboksylowa uaktywniona, po czym otrzy¬ many zwiazek kompleksowy rozklada sie przez usuniecie metalicznego kationu i odszozepienie grup zabezpieozajacyoh, znamienny tym, ze reakcje kanamyoyny A zabezpieczonej w pozycjach 3 i 6' z sola dwuwartosciowego kationu metalu prowadzi sie w obecnosci wody jako rozpuszczalnika lub wspólrozpuszozalnika.147 396 7 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje kanamycyny A z so¬ la dwuwartosciowego kationu metalu prowadzi sie bez wyosobniania wytworzonego kompleksu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje kanamycyny A z so¬ la dwuwartosciowego kationu metalu prowadzi sie w srodowisku wodnym lub w mieszaninie wody z rozpuszczalnikiem organicznym, takim jak sulfotlenek dwumetylu, dwumetyloformamid, aoe- tonitryl, aceton, tetrahydrofuran i nizsze alkohole alifatyczne. 4# Sposób wedlug zastrz. 3, znamie n n y tym, ze reakcje prowadzi sie w sro¬ dowisku wodnym.CHNH CH£H HO^sUO HzN ^ Wzor 1 ,CH2NH CH2-NHR' H 0 (H-N-C-O-CH,O o Wz CH2 HO-t\ ji |_jo HO, CK l2-N-C-0-CH2-O HO HO^SH/ HO OH O Wztfr 6 h9 f\ CK-N-C-O-CK-i^J H0J^ MH-Ó-O-CH-O CH,CH / HO-NLo / O Wzdr 7 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL PL PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 1. Sposób wytwarzania amikacyny z kanamyoyny A zabezpieczonej w pozycjach 3 i 6' na dro¬ dze reakcji tak zabezpieczonej kanamyoyny A z sola dwuwartosciowego kationu metalu, takiego jak oynk, nikiel, zelazo, kobalt, mangan, miedz i kadm lub ich mieszaniny i nastepnie re- akoji otrzymanego kompleksu z odpowiednia poohodna kwasu L-/-/-4-amino-2-hydroksymaslowego, w której grupa aminowa jest zabezpieozona, a grupa karboksylowa uaktywniona, po czym otrzy¬ many zwiazek kompleksowy rozklada sie przez usuniecie metalicznego kationu i odszozepienie grup zabezpieozajacyoh, znamienny tym, ze reakcje kanamyoyny A zabezpieczonej w pozycjach 3 i 6' z sola dwuwartosciowego kationu metalu prowadzi sie w obecnosci wody jako rozpuszczalnika lub wspólrozpuszozalnika.147 396 72. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje kanamycyny A z so¬ la dwuwartosciowego kationu metalu prowadzi sie bez wyosobniania wytworzonego kompleksu.3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje kanamycyny A z so¬ la dwuwartosciowego kationu metalu prowadzi sie w srodowisku wodnym lub w mieszaninie wody z rozpuszczalnikiem organicznym, takim jak sulfotlenek dwumetylu, dwumetyloformamid, aoe- tonitryl, aceton, tetrahydrofuran i nizsze alkohole alifatyczne. 4# Sposób wedlug zastrz. 3, znamie n n y tym, ze reakcje prowadzi sie w sro¬ dowisku wodnym. CHNH CH£H HO^sUO HzN ^ Wzor 1 ,CH2NH CH2-NHR' H 0 (H-N-C-O-CH,O o Wz CH2 HO-t\ ji |_jo HO, CK l2-N-C-0-CH2-O HO HO^SH/ HO OH O Wztfr 6 h9 f\ CK-N-C-O-CK-i^J H0J^ MH-Ó-O-CH-O CH,CH / HO-NLo / O Wzdr 7 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 400 zl PL PL PL PL