SE440506B - Forfarande for framstellning av alfa-l-aspartyl-l-fenylalaninmetylester - Google Patents

Description

7f714709-8 alanin. Aminoskyddsgruppen kan vara någon godtycklig sådan grupp, som är känd för fackmannen, exempelvis formyl, acetyl, bensoyl, substituerad och osubstitue- rad karbobensoxi, t-butoxikarbonyl och hydrohalogenidsalter. Särskilt föredragen är N-formyl-L-asparaginsyra-anhydrid.

N-skyddad-oL-L-aspartyl-L-fenylalaninen kan separeras från N-skyddad-ß- L-aspartyl-L-fenylalaninen och behandlas för att avlägsna skyddsgruppen för att ge oz-L-aspartyl-L-fenylalanin som i ekvation 2). Värt tidigare förfarande avsåg isolering av a-L-aspartyl-L-fenylalanin, som sedan förestrades med metanol, som i ekvation 3), för att bilda oL-APM.

Som beskrivs i US-PS 3 933 781 utfördes förestringsreaktionen företrä~ desvis "med så litet vatten som möjligt närvarande". En sådan förestringsreaktion beskrivs i illustrerande syfte som utförd i metanol i närvaro av väteklorid. Vid denna tid ansåg vi att närvaron av varje nämnvärd mängd vatten under förestringen skulle tendera att minska den önskade förestringen genom att orsaka oönskade avestringsreaktioner.

En föredragen metod att utvinna oL-APM, framställd genom förfarandet i US-PS 3 933 781, var att omvandla den till l-lCl-saltet, som utvanns som en fast substans och omvandlades till oL-APM.

Ett sådant fast I-lCl-salt av oz-APM beskrivs även i US-PS 3 798 207, som utnyttjade det i en reningsprocedur för att ge oL-APM genom separation från B- APM och andra oönskade biprodukter. Vid båda dessa tidigare kända metoder, bildades l-lCi-saltet som ett medel för att utvinna a-APM efter framställningen därav.

Huvudsyftet med uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat för- farande för att framställa oL-APM. Andra syften och fördelar med och aspekter av uppfinningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning. Uppfinningens utmärkande särdrag framgår av de efterföljande patentkraven.

Uppfinningen erbjuder sålunda ett förbättrat förfarande för framställning av a-APM, vid vilket man låter oz-L-aspartyl-L-fenylalanin komma i kontakt med ett reaktionsmedium innehållande vatten, metanol och väteklorid eller väte- bromid, för att bilda ett fast hydroklorid- eller hydrobromidsalt av oL-APM, separerar det fasta hydrohalogenidsaltet och omvandlar det separerade saltet till . a-APM. oL-L-aspartyl-L-fenylalaninen kan fås genom behandling av N-skyddad-o- L-aspartyl-L-fenyialaninen för att avlägsna skyddsgruppen (ekvation 2). Varje metod ägnad att avlägsna skyddsgrupper från aminerna är lämplig. Exempel på sådana metoder är katalytisk hydrering och behandling med mineralsyror eller 7714709-8 baser. Det är föredraget att avlägsna skyddsgruppen, speciellt formylgruppen, genom sur hydrolys. Denna hydrolys kan utföras i t.ex. en utspädd vattenhaltig saltsyralösning. Omvandlingen till oL-L-aspartyl-L-fenylalanin är vanligen mycket hög, dvs. av storleksordningen 95% eller mer, baserat på den sålunda behandlade N-skyddad-oL-L-aspartyl-L-fenylalaninen. Ett annat medium för sådan behandling är en vattenlösning av ättiksyra-saltsyrm a~L-aspartyl-L-fenylalanin kan sedan utvinnas genom utfällning och vätske/fastías-separation. Sådan fällning kan t.ex. åstadkommas genom pH- justering när skyddsgruppen har avlägsnats i en sur lösning.

Den huvudsakliga oönskade biprodukt, som kvarstår i rnoderluten, är ß-L- aspartyl-L-fenylalanin, om dess prekursor medförs från tidigare steg. Den kan behandlas, t.ex. genom hydrolys, för återvinning av L-asparaginsyra och L- fenylalanin för återmatning till tidigare steg. Emellertid kan någon ß-L-aspartyl- L-fenylalanin medföras till förfarandet enligt uppfinningen utan íöriång, efter- som det bildade hydrohalogenidsaltet av a-APM kommer att möjliggöra adekvat separation från denna oönskade isomer eller dess estrar.

Det är även möjligt att med förfarandet enligt uppfinningen använda N-skyddad-u-L-aspartyl-L-fenylalaninen för att bilda a-L-aspartyl-L-fenyl- alaninen in situ i reaktionsmediet eller bilda oL-L-aspartyl-L-fenylalaninen i ett reaktionsmedium utan behov av isolering. En speciellt föredragen N-skyddad-cx- L-aspartyl-L-fenylalanin, som är användbar på detta senare sätt, är N-formyl-a- L-aspartyl-L-íenylalanin.

Mängden av vätehalogenid användbar i reaktionsmediet är från 0,1 till cirka 0,80 moler per l0Og reaktionsmedium. En särskilt användbar mängd av vätehalogenid är från cirka 0,3 moler till cirka 0,7 moler per 100 g reaktions- medium. Mängden metanol användbar i reaktionsmediet är från cirka 0,1 till cirka 1,1 moler per 100 g reaktionsmedium. En särskilt användbar mängd metanol är från cirka 0,4 till cirka 0,8 moler per 100 g reaktionsmedium. .

Den återstående delen av reaktionsmediet är vatten. Fackmannen inser, att andra material kan inkluderas, men att de ovan givna anmärkningarna beskriver de användbara koncentrationerna av trekomponent-reaktionsmediet.

Vätehalogeniden måste finnas i reaktionsmediet i en mängd från minst 1,0 till cirka 20 moler vätehalogenid per mol oL-L-aspartyl-L-fenylalanin. En speciellt föredragen mängd är från cirka 1,15 till cirka 10,0 moler per mol oL-L- aspartyl-L-íenylalanin. Klorväte är den föredragna vätehaiogeniden.

Fackmannen inser att reaktionsmediet även mäste innehålla minst 1,0 mol metanol per mol a-L-aspartyl-L-tenylalanin, och högre nivåer kan även 7714709-8 användas.

Det är även underförstått, att koncentrationerna och mängderna av material använda i reaktionsmediet och av ol-L-aspartyl-L-fenylalanin inte kan _ praktiskt utföras, om oönskat överdrivna blandningsproblem uppstår.

När a-L-aspartyl-L-fenylalanlnen skall bildas in situ, har det befunnits vara fördelaktigt att tillsätta mindre mängd vätehalogenid, följt av en upp- hettning till cirka 65°C och kylning. Detta orsakar hydrolys av N-skyddad-oz-L- aspartyl-L-fenylalaninen till oL-L-aspartyl-L-fenylalanin. Efter sådan upphettning -kan ytterligare vattenhaltig vätehalogenid sättas till reaktionsmassan för att bilda ett reaktionsmedium enligt beskrivningen ovan, ledande till bildning av det fasta vätehalogenidsaltet av oL-APM.

De använda temperaturerna bör vara upp till cirka kokpunkten för reaktionsmassan. Från cirka 50 till cirka 50°C är föredraget, speciellt från cirka 200 till cirka GOOC. Även om den mest föredragna temperaturen är nära omgivningstemperaturen, bör noteras, att högre temperaturer tenderar att öka bildningshastigheten av oL-APM men har nackdelarna att orsaka sönderfallsreak- . tioner och öka lösligheten av vätehalogenidsalterna av a-APM. Å andra sidan tenderar lägre temperaturer att minska bildningshastigheten för oi-APM, hämma sönderfallsreaktioner och ge högre nivåer av fasta hydrohalogenidsalter av a- APM. Fackmannen inser behovet av att balansera dessa överväganden för att uppnå den mest ekonomiska temperaturen för de aktuella koncentrationerna.

I den reaktion, som sker vid förfarandet enligt uppfinningen, är bildning av följande oönskade biprodukter så att säga inbyggd. n C-O-CH CH - I 2 39 NHZ-CH-C-NH-CH-C-O-CHS n z 0 CHZ (i det följande kallad "diestern") och 7714709-8 O Il CH -C-O-CHS 2 o Nflz-CH-C-NH-çß-E-OH O Clrlz (i det följande kallad "aspartylestern").

Förutom dessa två oönskade biprodukter kan reaktionsmassan även innehålla oförestrad a-L-aspartyl-L-fenylalanin och smâ mängder av ß-form- analogerna, om denna isomer förts vidare vid syntesen. De reaktioner, som leder till den önskade produkten och till biprodukterna, är alla jämviktsreaktioner. Vid förfarandet enligt vår US-PS 3 933 781 låg utbytena av erhâllen a-APM i allmänhet på cirka 25 till 3096 baserat på a-L-aspartyl-L-fenylalanin.

Det har nu befunnits, att förfarandet enligt uppfinningen ger ett högt isolerat utbyte av oL-APM. Exempelvis kan man vid rumstemperatur få så mycket som cirka 55 till 60% utbyte av a-APM, baserat på oi-L-aspartyl-L-fenylalanin.

Detta är speciellt överraskande mot bakgrund av de utbyten, som kan uppnås med våra tidigare metoder.

Det fasta hydrohalogenidsaltet av oL-APM kan utvinnas genom fastfasl- vätske~separation. väsentligen alla de övriga föreningarna blir kvar i moderluten och kan hydrolyseras, återvinnas och/eller âtermatas till de föregående reaktion- erna. Det separerade saltet kan sedan omvandlas till väsentligen ren a-APM, t.ex. såsom visas i US-PS 3 798 207 och 3 933 781.

De följande exemplen belyser föreliggande uppfinning i detalj. De specifika detaljerna i exemplen får inte uppfattas som någon begränsning av uppfinningens omfattning.

Material och metoder vid TLC-analyserna i exemplen är som följer: A. Platta Silikagel F på. glasplatta från Brinkman Instrument inc., Westbury, N.Y., ll 590, USA. 7714709-8 6 B. Lösningsmedelssystem 1. kloroíorm 64 volymprocent . metanol 30 " ättiksyra 2 " dest. vatten 4 " 2. n-propanol 70 " dest. vatten 10 " metanol 10 " myrsyra 10 " C. Detekteringsspraylösningar 1. 0,3 g ninhydrin löst i en blandning av 100 ml n-butanol och 3 ml isättika. 2. 1 g kaliumjodid och 1 g löslig stärkelse löst i 100 ml dest. vatten.

D. Metoder Efter provsättning och framkallning i lämpligt lösningsmedelsystem lufttorkades plattan i 30 min.

Ninhydrinspray - Plattan sprayades och hölls i en 100°C ugn i 15 min.

Stärkelse-jodidspray - Plattan placerades i en kammare mättad med t- butylhypokloritånga i 15 min., lufttorkades i 30 min. och sprayades sedan med nyframställd stärkelse-jodidlösning.

Exempel 1 I ett lämpligt kärl satsades 140 ml metanol och 420 ml 9N saltsyra, som kyldes på isbad. Den resulterande lösningen försattes med 113,8 g (0,4 mol) a-L- aspartyl-L-fenylalanin (98,596 renhet). Utfällningen började strax därefter. Den resulterande massan togs bort från isbadet och omrördes i 30 min., vilket orsakade att temperaturen steg till ZOOC. Den resulterande massan kyldes åter med isbad, omrördes i 1,5 timmar, vilket ledde till betydande utfällning, och placerades sedan i kylskåp över natten.

Nästa morgon omrördes reaktionsmassan i 1 timme i ett isbad, och fällningen (130,5g våt kaka) separerades genom filtrering. Den resulterande kakan löstes i 750 ml avjoniserat vatten vid 40°C, och pH justerades till 4,2 under en 1,5 timmars period med 36,7 g 50% vattenhaltig natriumhydroxid. Den resulterande massan kyldes till cirka 5°C och hölls vid denna temperatur under 4 timmar. Den bildade íällningen separerades genom filtrering och tvättades med x 30 ml avjoniserat vatten av 5°C samt torkades. Den resulterande produkten var 51,8 g oL-APM, ett utbyte av 4496, baserat på a-L-aspartyl-L-fenylalaninen. lO 77147094 TLC och natriumkloridanalys bekräftade att renheten på oL-APM-produkten var större än 95%. ljšempel 2 Till en omrörd lösning av 34,2 ml (0,4l mol) 3796 saltsyra, 60 ml vatten, och 40 ml metanol sattes 110 g (0,357 mol) N-formyl-oi-L-aspartyl-L-fenylalanin under en 20 minuters period, med en temperaturökning från 400 till 580C. Den resulterande massan omrördes vid 58-60°C under 3 timmar för att tillåta eliminering av formyl-gruppen genom hydrolys.

Reaktionsmassan kyldes till 25°C, OCh 65,3 m1 (0,79 mOI) 3796 SaltSyra tillsattes under 10 minuter. En fällning började bildas kort därefter. Den resulte- rande massan hölls under omrörning i 45 timmar vid omgivningstemperatur och i 1,5 timmar vid 5°C, vilket orsakade att ytterligare fällning bildades. Den fasta fällningen separerades genom centrifugering, och kakan tvättades med 100 ml avjoniserat vatten av 5OC. Den våta kakan (l10,2 g) löstes i 410 ml avjoniserat vatten av 45°C. pH justerades under 10 minuter till 2,5 med 80,1 g 4,896 vattenhaltig natriumhydroxid, och man rörde om i I timme vid 40°C. Med bibehållande av temperaturen vid 40-42°C tillsattes 151,9 g 4,896 vattenhaltig natriumhydroxid under 3 timmar för att höja pH till 4,2. Blandningen omrördes i l timme vid O,5°C, och de resulterande fjäderliknande kristallerna separerades genom centrifugering. Kakan tvättades med 200 ml avjoniserat vatten av SOC och torkades över natten i en vakuumugn vid 55-60°C. Utbytet av a-APM var 58,33 65,596 baserat på N-formyl-a-L-aspartyl-L-fenylalaninh [a)â0+16,2° (c=4, 15 N myrsyra); TLC-analys - mer än 9896 ren u-APM.

Exempel 3 Upprepning av väsentligen samma tillvägagångssätt som i Exempel 2, utom att 32,5 ml 37% saltsyra och 33,3 ml vatten sattes till reaktionsmassan efter eliminering av formylgruppen genom hydrolys samt kylning till 25°C, gav 33,096 utbyte av a-APN., baserat pâ N-íormyl-cc-L-aspartyl-L-fenylalanin. - (o: lšo + 15,30 (C=4, 15 N myrsyra).

Exempel 4 Upprepning av väsentligen samma tillvägagångssätt som i Exempel 2, utom att tiden för eliminering av formylgruppen genom hydrolys begränsades till l timme, gav 46,296 utbyte av ot-APM, baserat på N-íormyl-oz-L-aspartyl-L- fenylalanin. [alšo + l5,5° (car, 15 N myrsyra), Exempel 5 Upprepníng av väsentligen samma tillvägagångssätt som i Exempel 2, utom att 38,7 ml 37% saltsyra användes i initiallösningen istället för 34,2 ml 37% saltsyra och att den efter hydrolysen tillförda syran minskades till 61,3 ml 37% i77147o9-8 saltsyra, gav 53,296 utbyte av oL-APM, baserat på N-formyl-oL-L-aspartyl-L- fenylalanin. (ajg) + 15,40 (c=l+, 15 N myrsyra).

Exempel 6 Upprepning av väsentligen samma tillvägagångssätt som i Exempel 2, utom att tiden för att orsaka en fast fällning ökades till 4 dagar, gav 59,296 utbyte av o-APM, baserat på N-formyl-oz-L-aspartyl-L-fenylalanin. [oz 1%) + l5,2 (c=l+, 15 N myrsyra).

Exempel 7 Upprepning av väsentligen samma tillvägagångssätt som i Exempel 2, utom att tiden för att orsaka en fast fällning minskades till l dag, gav 36,396 utbyte av a-APM, baserat på N-formyl-a-L-aspartyl-L-fenylalanin. (odâo + 15,5 (C=ll, l5 N myrsyra).

Exempel 1 till 7 är sammanfattade i Tabell l, med uppgifter om de tidigare beskrivna parametrarna. _ Tabell l Exempel Metanol HCl (moler Moler per mol nr. (moler per per l00 g oL-L-aspartyl-L- 100greak- reaktions- fen lalanin ____,_ _____,g__”_ tionsmedium) medium) metanol 'i fig' 1 0,75 0,65 9,45 10,95 2 0,148 0,56 3,28 2,8 3 0,49 0,45 2,58 2,8 4 0,08 0,56 3,28 2,8 0,48 0,56 3,28 2,8 6 0,48 0,56 3,28 2,8 7 0,148 0,56 3,28 2,8 Uppfinningen är givetvis inte begränsad till de ovan speciellt visade utföringsexemplen, utan många variationer och modifikationer är möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 7714709- PATENTKRAV l. Förfarande för framställning av a-L-aspartyl-L-fenylalanin-metylester, k ä n n e t e c k n a t av att man för a-L-aspartyl-L-fenylalanin i kontakt med ett reaktionsmedium, som per 100 g innehåller från 0,1 till 0,8 moler väteklorid eller vätebromid, och från 0,1 till l,l moler metanol, varvid återstoden är vatten, vid en temperatur upp till reaktionsmassans kokpunkt, varvid i reak- tionsmediet finns minst 1,0 till 20,0 moler väteklorid eller vätebromid och minst 1,0 moler metanol per mol oL-L-aspartyl-L-fenylalanin, för att bilda en fast hydroklorid eller -bromid av oz-L-aspartyl-L-fenylalaninmetylester, att man separerar den fasta hydrokloriden eller hydrobromiden, och att man överför det separerade saltet till oz-L-aspartyl-L-fenylalaninmetylester. 2. k ä n n e t e c k n a t av att man bildar a-L-aspartyl-L-fenylalaninen in situ från Förfarande enligt krav l, N-skyddad-oL-L-aspartyl-L-fenylalanin genom att föra N-skyddad-a-L-aspartyl-L- fenylalanin i kontakt med reaktionsmediet. 3. kännetecknat avatt Förfarande enligt krav 2, N-skyddad-oi-L-aspartyl-L-fenylalaninen är N- formyl-a-L-aspartyl-L-fenylalanin. ll. Förfarande enligt krav l, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att reaktionsmediet innehåller 0,3 till 0,7 moler väteklorid eller -bromid och 0,4 till 0,8 moler metanol per 100 gram reaktionsmedium. 5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att oL-L-aspartyl-L-fenylalaninen framställs och förs i kontakt med reaktionsmediet i oisolerad form. 6. k ä n n e t e c k n a t av att temperaturen inte överstiger 50°C vid kontakten Förfarande enligt något av kraven 1-5, mellan u-L-aspartyl-L-fenylalanin och reaktionsmediet, och företrädesvis är från Cirka zo° uu cirka ao°c. 7. k ä n n e t e c k n a t av att temperaturen under elimineringen av formylgruppen Förfarande enligt krav 3, inte överstiger 65°C. s. ' k ä n n e t e c k n a t av att reaktionsmediet innehåller väteklorid. Förfarande enligt något av föregående krav,