TW434317B - Process for producing cefazolin - Google Patents

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434317 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係關於一種新穎之唑口林頭孢菌素，亦即7_(1H-四唑-1-基）$醯胺基-3-(2-甲基-I，3,4-PS二唑-5-基）硫甲基· 3_頭孢菌.素基-4-羧酸之生產方法，其廣泛用作抗生素。 習知技藝 唑D钵頭孢菌素係一種下式（V)之化合物。

(請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 傳統用以製備唑口林頭孢菌素之方法一般爲使用7-胺基-3-乙醯氧基甲基-3-頭孢菌素基-4〔羧酸（7-ACA)作爲起始物 者。 然而，根據傳統生產技術，藉由7-ACA於3-位置處3-乙 醯氧基甲基之乙醯氧基圑之取代而引入（2-甲基-1,3,4- 二: 唑-S-基）硫基團之反應，其產率與選擇性不佳，且反應中所 形成之副產物基本量千擾了所欲產物之純化。 而且，在傳統生產技術中，用以合成唑口林頭孢菌素，即 7-(1Η-四唑-1-基）乙醯胺基-3-(2-甲基-1,3,4- 口塞二哩-5-基） -硫甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸，之中間物質之產率與純度很 低，因此爲;r生產所欲之高純度與良好產率之唑口林頭孢菌 素產物，此中間物質化合物必須被純化。 2 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） '— 訂 434317 A7 B7 Ο Η Ν

五、發明説明（2 發明槪述 本發明之一目的在於克服上述習用技術之缺點，即低選 擇性與低產率，並择供一種.以便利之方式生產高純度唑» 頭孢菌素之新穎方法* 本發明提·供一種生產式（V)之7-(1Η·四唑-1-基）乙醯胺基 -3·(2-甲基-1，3,4- 口塞二唑-S-基）硫甲基-3-頭孢菌素基‘ _4_羧 酸之方法， (V) 其包括下列步驟： (i)使式（I)化合物在鹼之存在下與式（VIII)之2-甲基-5-毓基-1，3,4-口塞二唑反應，該鹼係於至少一種選自包含有機溶劑與 水之溶劑中， - (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Ο Η

(I) 其中X代表鹵素原子，而R1代表羧基保護基， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 4 3 431 A7 B7 五、發明説明（3

H3C

VrJ N^N (VIII) 或使式（I)化合物與式（VIII)化合物之鹼鹽於至少一種選自包 含有機溶劑與水之溶劑中反應，以得式（π>化合物 η η

(II) 其中R1代表羧基保護基， (ii)使式（II)化合物於酚化合物之存在下進行脫酯反應，以得 式（III)之7-苯基乙醯胺基-.3-(2-甲基-1,3,4-口塞二唑-5-基）硫 甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸· ----------1*^------訂------卞 1 . t · -... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 η η

Ν. -Ν (III) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 x 297公釐} 434317 A7 B7 五、發明説明（4 ) (ii〇，以固定化之盤尼西林醯胺酉每對式（III)化合物進行脫 權反應.，用.以使苯基乙醯基分裂，以得致武（IV)之7-胺基-3-(2-甲基-1，3,4- Μ二唑-S-基）疏甲基_3·頭抱菌素基-4-羧酸

C02H 以及 (iv>使式（IV)化合物於有機溶劑中之鹼存在下與一混合酸酐 進行反應，其中該混合酸酐係於有機溶劑中之鹼存在下由式 (VI)之1H-四唑-1-乙酸及式（VII)之醯鹵化物或鹵基碳酸烷 基酯反應而製得

| N-CH2-C02HNV (VI) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 Y-C~R2 ίί Ο (VII) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 434317 ，A7 B7 五、發明説明（5 ) 其中Y代表鹵素原子，而R2代表具有1至7個可具一或多個 鹵原子取代之碳原子之較低碳數烷基，或具有1至7個可具 一或多個鹵原子取代之碳原子之較低碳數烷氧基》 在說明本發明方法之上述示意反應中，式（I)中之X較佳 爲氯原子、溴原子或碘原子，而3(1)與（II)中之R1較佳爲對 甲氧基窄基、二苯基甲基或三級丁基。 發明之詳細說明 根據本發明之方法使用式（I)之7-苯基乙醯胺基_3_鹵素甲 基_3-頭孢菌素基-4-羧酸之酯衍生物（以下稱爲，，式（I)化合 物”）作爲起始物，而得致高產率與高選擇性之唑口林頭孢菌 素。 本發明之方法以下示反應圖1代表。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

34317 A7 B7 五、發明説明（6 ) 反應圖1

H3C\ /S、/SH (VIII) Ο Η II I CH2_C — Ν' Ο fN、 Ν'-Ν (II) Μ· Ν CO2R1 酚化合物 η η

(I I I) H2N、 /S' i Ν'

•N (IV) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製

C02H 混合酸酐

本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 434311 7 Α7 Β7 五、發明説明丨7 ) 第一步驟 如上述反應圖1中所述者，該方法之第一步驟包括使式（I) 化合物與2-甲基-S-锍基· 1,3,4- 口塞二唑（VIII)在鹼之存在下 反應，或使式（I)化合物與式（VIII)化合物之鹼鹽在至少一種 選自包含有機溶劑與水之溶劑中反應，以得式（Π>化合物β 在本發明中用作起始物之式（I)化合物爲一已知、易於取 得之化合物。 式（I)中之X代表一鹵素原子。該鹵素原子之實例包括氯 原子、溴原子或碘原子等。 式（I)中之R1代表一羧基保護基。在1981年John Wiley & Sons 出版社所出版 Theodora W. Greene 所著’’Protective Groups in Organic Synthesis (有機合成中之保護基）’’第五章 中所述之多種保護基可用作該羧基保護基R1。 因此，任何不會在此第一步驟反應期間被除去而可在以 下所將述之第二步驟中被消除之保護基均可用，。因此，例 如，可提及者有¥基、對甲氧基ΐ基、對硝基节基、二苯基 甲基、三甲氧基节基、三級丁基、甲氧基乙氧基甲基、胡椒_ 醛、二甲苯基甲基、三甲氧基二氯亨基'三氯甲基、雙（對甲 氧基苯基）甲基等。 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 (許先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 將式（1>化合物轉換爲式（11>之7-苯基乙醯胺基-3-(2-甲基 -1,3,4-C毽二唑-S-基）硫甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸酯衍生物 (以下稱爲”式（Π>化合物”)之步驟包括使式（1)化合物在鹸之 存在下與式（VIII)之2-甲基-5_酼基-1，3,4-口塞二唑（以下稱 爲”式（VIII)化合物”）混合.，或使式（I)化合物與預先製得之式 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ί〇Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 4 3 4 31 7 A7 _________ B7 五、發明説明（8 ) (VIII)化合物鹼鹽混合。 式（VIII)化合物亦爲一已知、易於取得之化合物《而且， 式（νιπ)化合物鹼鹽之製備亦可以傳統方式輕易地進行，例 如，藉由以所需量之如氫氧化鈉等鹼之中和。 式（VIII)化合物或其鹼鹽之量可選自一廣範圍，但通常爲 每莫耳化合物（1)韌1至約100莫耳，較佳爲約1至約10莫耳。 可用於此第一步騾反應中之鹼包括鹼金屬之碳酸氫鹽、 碳酸鹽以及氫氧化物，例如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉、 碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、具有如甲基、乙基、 丙基、異丙基、三級丁基等低烷基取代之二級或三級胺，特 別是二-或三-(<^-4烷基）胺，以及其相對應之四級銨鹽。用於 式（VIII)化合物鹼鹽製備中之鹼亦可選自上述之鹼。 鹼量通常爲每莫耳化合物（I)約1至約100莫耳，較佳爲約 1至約10莫耳。前述鹼可以至少其中兩個之適合混合物加以 使用。 在本發明方法之第一步驟中，可使用一鹼離子交換樹脂 作爲該鹼》此種鹼離子交換樹脂可適合地選自傳統用於此型 反應中之鹼離子交換樹脂，且可爲任何可進行式（Ϊ)化合物與 式<7111>化合物反應之鹼離子交換樹脂。強鹸或弱鹼離子交 換樹脂均可用，但一般較佳使用弱鹼離子交換樹脂。 此種鹼離子交換樹脂之典型實例包括藉由首先使三維網 狀結構之大分子母體樹脂甲基化，然後所得產物胺化而製得 者，而三維網狀大分子母體包括如苯甲烯等主成分單體與如 二乙烯基苯等交聯單體之供聚物，或丙烯酸聚合物。 9 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） ---------2-----+——iT------卞 1 r 二'. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4343 1 7 A7 B7 五、發明説明I： 9 ) 此種鹸離子交換樹脂爲已知，其中有些見於Saishin Kobunshi Zairyo Gijutsu Soran (即時聚合物材料與技術手 冊）’十一* 月九日 ’ 1988 ’ Tekku Shuppan Kabushiki

Kaisha，第 301-304 頁中。 另外，此等鹼離子交換樹脂可購自很多製造商-可提及 之可用於本#明中之典型市售鹼離子交換樹脂有DUion* WA-10, WA-11，WA-20，WA-21，WA-30 (Mitsubishi 化學公 司）、Amberlite® IRA-35, IRA-?3ZU, IRA-94S (ORGANO 公 司 >以及 Lewatit® MP-62，MP-64，AP-49，CA-9222 (Mitsu Toaisii化學公司）》除了上述者外，亦可使用廣範圍之其它 鹼離子交換樹脂，只荽其爲鹼離子交換樹脂。 鹼離子交換樹脂之量不需嚴格控制。一般而言，其使用 量爲對應於每莫耳化合物（I)約1至約100莫耳，較佳約1至 約10莫耳工作容量之量。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用於此第一步驟反應中之反應溶劑可爲任何溶劑或任何 溶劑混合物，其爲可溶解一定程度之化合物（I)、化合物（VIII) 與鹼’且不會干擾反應者。應了解者爲該離子交換樹脂不須 被溶解。因此，可用之反應溶劑包括酮類，如丙酮、甲乙酮、 二乙基酮、甲基異丁基酮等，酯類，如甲酸甲酯、甲酸乙酯、 甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙 酸乙酯等，脂肪醇類，如甲醇、乙醇、丙醇等，醗類，如乙 醚、丙醚、丁醚、四氫口夫喃、二氧雜環己烷等，鹵化烴類， 如二氯甲烷、二溴甲烷、氯仿、溴仿、四氯化碳等，月青類， 如乙月青、丙月青、丁月青、戊月青等，其它有機溶劑，以及 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 2们公釐） 4 3 4 31 7 A7 B7 五、發明説明（1〇) 水。尤佳者爲水或選自各種前述溶劑中可溶於水之有機溶 劑。溶劑之量通常爲每份化合物（1>重量約1至約100份重量， 較佳約S至約20份重量。 第一步驟中之此反應一般於大氣壓力下進行，但必要時 可於升壓下進行。此反應溫度通常爲-20 1至liot，較佳爲 0°C至8〇eC。反應時間視反應溫度、反應物濃度、以及所用 化合物（νπΐ)之莫耳數等等而定，但一般爲0.1至24小時， 較佳爲0.5至8小時。 進一步參聞上述反應，在混合化合物（I)、化合物（VIII) 與鹼之方式上並無特殊之限制。典型上，化合物（I)係分散於 上述溶劑中，以製備一分散液，將同時含化合物（VIII)與鹼 之溶液加入其中。然而，化合物（1>、化合物（VIII)與鹼不須 完全溶解。該反應系統可爲均相系統或爲異質系統中之任一 者。此反應於一密封反應器或一開放反應器中進行。反應完 成後，將反應混合物冷卻至約0 °C至約10 °c，若有必要，利 用過濾收集所得之晶體。以此方式，可得致定量產率之所欲 化合物（II)。 - 第二步驟 經濟·部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了使化合物（II)轉化爲式（III)之7-苯基乙醯胺基-3-(2-甲基-1，3,4- 口塞二唑_5·基）硫甲基-3-頭孢菌素基_4_羧酸（以 下稱爲”式（III)化合物”>，可使用日本審查專利公告（Kokoku) 第H6-46；38 (4368/1994)號中所掲露之步驟。 因此，此脫酯反應於一酚化合物中，在酸之選擇性存在 11 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 43 431 7 A7 B7 五、發明説明（11 ) 下進行。 欲用於本發明中之酚化合物包括酚、間甲酚、鄰甲酚、 對甲酚等。亦可使用其它包含一或多個酚型羥基之化合物。 用於此反應中之酚化合物量爲每莫耳化合物（II)約1至約 1，000莫耳，較佳約5至約100莫耳。 在此反應中，若有必要時可用酸加速反應。因目的而 加入之酸包括礦酸，如氫氯酸、硫酸、硝酸、磷酸等*以及 有機酸，如甲酸、乙酸、丙酸、三氟乙酸等。亦可使用其它 酸性物質。該酸係作爲加速反應之催化劑，因此可以任何適 合之形式加入*而且，酸之加入非爲必須者》當使用酸時， 其量通常至高達每份化合物（II)重量約10份重量，較佳約 〇.〇1至1份重量。 在此反應中，該酚化合物亦作爲溶劑。因此，該反應不 需溶劑即可進行。然而，若有必要可使用溶劑。此種溶劑包 括酮類，如丙酮、甲乙酮、二乙基酮、甲基異丁基酮等，酯 類，如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙 酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等，脂肪醇類，如甲酵^ 乙醇、丙醇等，醚類，如乙醚、丙醚、丁醚、四氫口夫哺、 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ， 二氧雜環己烷等，鹵化烴類，如二氯甲烷、二溴甲烷、氯仿、 溴仿、四氯化碳等，硝基烷類，如硝基甲烷、硝基乙烷、硝 基丙烷等，月青類，如乙月青、丙月青、丁月青、戊月青等，其 它有機溶劑，以及水中》這些溶劑可單獨或組合使用。 此反應一般於大氣壓力下進行，但必要時可於升壓下進 行。此反應溫度通常爲-2Q1C至110°c，較佳爲〇°C至80°c。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 3 4 31 1. A7 B7 五、發明説明（12 ) 反應時間視反應溫度；反應物濃度、酚化合物之量、酸催化 劑之量等而定，但一般爲0.1至24小時，較佳爲0.5至8小 在此反應中，混合化合物（H)與酚化合物，以及使用時之 酸催化劑之方式並無特殊之限制。例如，可將化合物（Π>加 入酚化合物或酚化合物於該溶劑中之溶液內，其可視情況包 含該酸催化劑。應了解者爲化合物（II)與酸不須完全溶解。 該反應系統可爲均相系統或爲異質系統中之任一者。此反應 於一密封反應器或一開放反應器中進行。 反應完成後，以鹼性水溶液萃取產物化合物（III)。該鹸 性水溶液可爲任何鹸金屬碳酸氫鹽、碳酸鹽與氫氧化物之水 溶液，如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、 氫氧化鉀、氨水、具有如甲基、乙基、丙基、異丙基、三級 丁基等低烷基取代之二級或三級胺，特別是二-或三-(6-4烷 基）胺，以及其相對應之四級銨鹽。用於式（VIII)化合物鹼鹽 製備中之鹼亦可選自上述之鹼。該溶液之濃度較佳爲約1至 約10%，但不限於此範圍。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後，將酸加至含水萃取物中，直到其pH値達到發生晶 體沉澱之値。該酸可適合地選自多種酸性物質，舉例而言可 爲礦酸，如氫氯酸、硫酸、硝酸等，或有機酸，如甲酸、乙 酸、丙酸等。該等沉澱之晶體經過濾收集，藉以得致具高效 能與高純度之所欲化合物（III)。 然而，上述化合物（ΪΙΙ)之含水萃取物，在以合成吸附劑 或離子交換樹脂純化後，.可直接進行下一反應步驟。 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉 434317 A7 B7 五、發明説明（Ί3 ) 可用於該純化中之合成吸附劑或離子交換樹脂包括多種 可除去第二步驟中所用酚化合物與溶劑之合成吸附劑或離 子交換樹脂，並以微量留存於該含水萃取物中。 該合成吸附劑之典型實例有苯乙烯、甲基丙烯酸酯、乙 烯口比啶或類似物與如二乙烯苯等交聯單體之溶液聚合所得 之多孔交聯聚合物。 可使用之該離子交換樹脂不僅包括第一步驟說明中所提 之該等鹼離子交換樹脂，亦包括酸性離子交換樹脂。典型之 酸性離子交換樹脂爲可藉由將磺酸、羧酸或磷酸基團引入一 種三維網狀聚合物母體中而得致者。該三維網狀聚合物母體 之實例包括苯乙烯與如二乙烯苯、丙烯酸聚合物或甲基丙烯 酸聚合物等交聯單體之共聚物。 上述之合成吸附劑與離子交換樹脂爲已知者，其中一些 說明於 Saishin Kobunshi Zairyo Gijutsu Soran (即時聚合物 材料與技術手冊），十二月九日，1988，Tekku Shuppan Kabushiki Kaisha，第 301-306 頁中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，此等合成吸附劑與離子交換樹脂可自數家製造商 購得。可提及之可有利地用於本發明實施中之市售產物有 Diaion® HP 系列，SP 系列，WK (WK-10, WK-U，WK-20) 系列，WA 系列（WA-10, WA-ll，WA-20，WA-21，WA-30) (均來自Mitsubishi化學公司>，Amberlite® AXT系列（如 AXT-33, ORGANO 公司），IRA 系列（IRA-3S，IRA-93ZU， IRA-94S (ORGANO 公司）以及 Lewatit® MP-62, MP-64, AP-49與CA-9222 (Mitsu Toatsu化學公司>。亦可使用其它一般 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 3 4 3 1 7 A7 B7 五、發明説明（14 ) 所用之合成吸附劑與離子交換樹脂β 當使用此一合成吸附劑或離子交換樹脂時，較佳將其塡 充入一管柱中，並使該含水萃取物通過該管柱。 第三步驟 然後，化合物（ΠΙ>之轉化爲式（ίν)之7-肢基-3-(2-甲基-1,3,4_ 口塞二唑_5_基）硫甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸（以下稱 爲”式（IV)化合物”)係藉由利用固定化盤尼西林G-醯胺酉每 分裂苯基乙烯基團之脫醯化反應而進行》 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用於此酵素反應中之固定化盤尼西林G-醯胺酉每可爲任 何微生物所衍生者。因此，舉例而言可用者包括來自 Escherichia 靥夕徽牛物’如 Escherichia coli (ATCC-9367. ATCC-11105 與 NCIB-6743)，Bacillus M 者，如 Bacillus gaterium (ATCC-14945) > Alcali2enes 窗者，如 Alcaligenes faecalis (MB.10)， Arthrobactor 匾者，如 Arthrobactor yiscosus (ATCC-15294) > Nocardia 屬者，如 Nocardia 品種 (ATCC-13655)， Streptomyces 羁者，如 Streptomvces ambofaclens (SPSL·-15>，以及 Kluvvera 噚者，如 Kluvvera citropMLa (KY-7844)，其它者。除了上述酵素以外，亦可使 用任何其它具有盤尼西林G_醯胺酉每活性之酵素。這些酵素 爲已知者，其中一些說明於使用日本不審查專利公告（Kokai) 第 138188/1990)號中。 用於本發明中之固定化盤尼西林G-醯胺酉每爲一種藉由 將該盤尼西林G-醯胺酉每.利用傳統方法固定在任何此領域所 15 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS M4規格（210X297公釐） 434317 A7 B7 五、發明説明（15) 常用之已知不溶載體上，如樹脂，而製得之固定化酵素。 用於本發明中之固定化盤尼西林G-醯胺酉每可爲市售之 產品》以“PGA-45〇”與“PGA-150”商品名販售之固定載體盤 尼西林G-酸胺兩者均由Boehringer-Mannheim所製造， 可輕易購得以作爲此種市售產品之實例》 該固定載體盤Μ西林G-醯胺酉每之量可適合地選自一廣 範圍，而不需加以嚴格控制，但通常爲每公克化合物（III)下 1U至約look!!，較佳爲約10U至約lku。 此反應之pH範圍爲6至10，而較佳爲7至8。可用於pH 控制之鹼包括鹼離子交換樹脂、鹼金屬碳酸氫鹽、碳酸鹽與 氫氧化物之水溶液，如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸 鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、具有如甲基、乙基、丙基、 異丙基、三級丁基等低烷基取代之二級或三級胺，特別是二 -或三-(Ci-4烷基）胺，以及其相對應之四級銨鹽。這些鹼可單 獨或組合使用> 該鹼離子交換樹脂可爲第一步驟中所述之相關者。 用於pH控制之鹼濃度並不受限，只要不干擾反應即可。_ 該反應溫度不應高至使該酵素無活性，通常約10 eC至約 40 °C，較佳約20 °C至約3S °C。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該反應溶劑一般較佳爲水，但只要對酵素、化合物（III) 與產物化合物（IV)無不良影響，則於必要時可加入如較低脂 肪酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯等，及較低脂肪族醇，例 如甲醇、乙醇、異丙醇等有機溶劑。水或水與有機溶劑混合 物之量不需加以嚴格控制.，且可適合地選自一廣範圍。因此， 16 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 A7 B7 五、發明説明) 通常爲每份化合物（ΠΙ)重量約1至約10,000份重量，較佳約 10至約100份重量。 起始化合物（III)、酵素與溶劑混合之方式並不受限，除 非其會干擾反應。一般而言，將化合物（III)與酵素加至如水 等溶劑中，攪拌該混合物，使溫度與pH控制在上述個別範 圍內。此反應一般係於大氣壓力下進行，但於必要時可在升 壓下進行。此反應器可爲一密封反應器或一開放反應器《反 應時間視反應溫度、反應物濃度、以及相對於化合物（VIII) 之酵素量、其它因素等而定，但一般爲0.1至24小時，較佳 爲0.1至8小時。

反應完成後，濾除觸媒，以酸將濾液調整至等電點（pH 3.8),使化合物（IV)沉澱。利用過濾收集結晶以得定量產率 之高純度化合物（IV) 〇 如前所述，包括將2-甲基-1,3,4-d塞二唑-5-酼基引入7-胺基頭孢菌素酸衍生物之3-位置甲基中之製造化合物（IV)之 傳統方法反應效率低，且化合物（IV)之純度低，不符合經濟 效益。 ' 相反的，根據本發明涉及上述第一、第二與第三步驟之 方法，可得到高產率與高純度之中間化合物（IV)。 第四步驟 爲了由化合物（IV)得到所欲之式（V)化合物，使用所謂之 混合酸酐方法，其中化合物_(IV)與一混合酸酐進行反應。 (a)混合酸酐之製備 17 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS M4規格（2!0X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 43431 7 A7 B7 五、發明説明（17 ) 用於本發明中之混合酸軒舉例而言可以下述步驟製備。 因此，式（VI)之四唑-1-乙酸及式（νπ)之酸齒化物或歯基 碳酸烷基酯反應而製得p、:CH2—c〇2H (VI) Y-C-R2 II Ο (VII) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 經濟部中央標準局員Η消費合作社印敢 其中Υ代表鹵素原子，如氯、溴或碘原子，而R2代表具有1 至7個.，較佳2至5個:可選擇性具一或多個鹵原子取代之碳-原子之較低碳數烷基，.或者R2代表具有1至7個.，較佳2至 5個可選擇性具一或多個鹵原子取代之碳原子之較低碳數垸 氧基。 參閱上式（VII),，R2所代表之基團爲Cl_7，較佳爲Cw， 烷基或烷氧基，或對應於具有1至I4個，較佳1至5個，、更 佳1至2個鹵原子取代之烷基或烷氧基之鹵烷基或鹵、焼氧 基。該®原子舉例而言可爲氯、溴或碘原子。 18 本紙張尺度適用中國國家標準·（ CMS ) A4規格（210X297公釐） 4 3 4 317 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（18 ) 在可用以與式（VI)之1H-四嗖-1-乙酸製備該混合酸酐之 式（VII)化合物（以下稱爲，，式（VIIM匕合物”）中，可提及包含2 至8個碳原子，較佳3至6個碳原子之低脂肪酸之酸鹵化物。 尤其可提及乙酸、丙酸、二級戊酸、戊酸、異戊酸等之酸鹵 化物（氯化物、溴化物或碘化物等 >，溴乙醯氯化物，2-氯丙 醯氯化物，3-氯丙醢氯化物，氯丁醯氯化物等。 亦以式（VII)代表之鹵碳酸烷基酯包括這些化合物，其中 R2所代表之烷氧基團爲Cu，較佳爲<^.4，如甲氧基、乙氧 基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基或三級丁氧基之烷氧基，而 Y所代表之鹵原子爲氯、溴或碘原子。 爲了製備上述之混合酸酐，化合物（VII)—般之用量爲每 莫耳式（VI)之1H-四唑-1-乙酸約1至約5〇莫耳，較佳約1至 約10莫耳。 可用於此反應之鹼包括鹼離子交換樹脂、鹼金屬之碳酸 氫鹽、碳酸鹽與氫氧化物，如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鈉、 碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀等、具有如甲基、乙基、丙基、 異丙基、三級丁基等低烷基取代之二級或三級胺，特別是二 -或三-(0-4烷基）胺，以及其相對應之四級銨鹽。 該鹼離子交換樹脂可爲第一步驟中所相關說明者《 鹼量一般爲每莫耳化合物（VI)約0.1至約50莫耳，較佳約 〇·5至約10莫耳。（在鹼離子交換樹脂之例中，該樹脂之用量 係對應於每莫耳化合物（VI)約0.1至約SO莫耳，較佳約0.5 至約10莫耳之工作容量）。 在該混合酸酐之製備中，最佳者爲使用等莫耳或基本上 19 本紙張尺度適用中國國家標华（CMS ) A4規格（210X297公釐） (諳先閲饋背面之注意事項再填寫本頁) 訂 魂34317 A7 B7 五、發明説明（19 ) 等莫耳比例之化合物（VI)、化合物（VII)與鹼。 可用於該混合酸酐製備中之有機溶劑包括各種酮類，如 丙酮、甲乙酮、二乙基酮、甲基異丁基酮等，酯類，如甲酸 甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙 酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等，脂肪醇類，如甲醇、乙醇、丙 醇等，醚類，如乙醚、丙醚、丁醚、四氫口夫喃、二氧雜環 己烷等，鹵化烴類，如二氯甲烷、二溴甲烷、氯仿、溴仿、 四氯化碳等，硝基烷類，如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷 等，以及月青類，如乙月青、丙月青I 丁月青、戊月青等，這些 溶劑可單獨或預混使用。在上述溶劑中，尤佳之溶劑爲鹵化 烴類與醚類》 該有機溶劑之量爲每份化合物（VI)重量約1至約1，000份 重量，較佳約S至約100份重量。 該等反應條件可根據傳統所用者加以適當地選擇。一般 而言，反應溫度爲約-50 °c至約50 °c，較佳爲約-30 °C至約 10 °C。反應時間爲約0.1至約24小時，較佳爲約0.1至約8 小時。 _ _ 反應完成後，較佳使反應混合物維持在約0°C下0至約8 小時，以使該混合酸酐老化。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (b)混合酸酐與化合物（IV)之反應 如此製得之相對應混合酸酐於有機溶劑中之鹸存在下與 式（IV>之7-胺基-3-(2-甲基-1,3,4-1¾二唑-S-基}硫甲基-3-頭 孢菌素基-4-羧酸反應，藉此得致式（V)之所欲產物7-(1Η-四 唑-1-基）乙醢胺基-3-(2-甲基-1，3,4-〇^二唑-5-基）硫甲基-3- 20 本紙依尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） Λ 3 4.31 7 Α7 Β7 五、發明説明（2〇 ) 頭孢菌素基-4-羧酸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此反應中，該混合酸酐之用量係爲每莫耳化合物（VI> 約1至約SO莫耳，較佳約1至約10莫耳。上述步驟（a>中所 得之反應混合物可如此用作該混合酸酐'因爲此反應混合物 包含一般以約60至約80%產率製得之該混合酸酐，此勝自上 述範圍中選擇該混合酸酐與式（ivni合物之量列入考慮。 可用於此反應之鹼包括在上述’’（a)混合酸酐之製備”之說 明中所提及者。該鹼量一般爲每莫耳化合物（IV)約1至約100 莫耳，較佳約1至約30莫耳當使闱鹼離子交換樹脂作爲 鹼時，其用量係對應於每莫耳化合物（IV)約1至約100莫耳， 較佳約1至約30莫耳之工作容量。）超過一種之鹼可以適合 的比率加以使用。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 欲用於此反應中之有機溶劑可爲任何種類之有機溶劑， 或一種溶劑混合物，其中化合物（IV)與混合酸酐至少可於其 中溶至某種程度，且其不會干擾反應。溶劑之實例包括酮類，， 如芮酮、甲乙酮、二乙基酮、甲基異丁基酮等，酯類，如甲 酸甲酯，甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸 丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等，脂肪醇類，如甲醇、乙醇、 丙醇等，醚類，如乙醚、丙醚、丁醚1四氫口夫喃、二氧雜 環己烷等，豳化烴類，如二氯甲烷、二漠甲烷、氯仿'溴仿、 四氯化碳等，硝基烷類，如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷 等，月青類，如乙月青、丙月青、丁月青、戊月青等，在其它有 機溶劑中。尤佳者爲鹵化烴類與醚類。 溶劑之量爲每份化合物（IV)重量約1至約100份重量，較 21 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

43431T Α7 __Β7_ 五、發明説明（21 ) 佳約5至約2〇份重量。 此反應一般於大氣壓力下進行，但必要時可於升壓下進 行》此反應溫度通常爲-50 °C至110 °C，較佳爲-30 °C至10 eC。反應時間視反應溫度、反應物濃度、以及混合酸酐之量 而定，但一般爲0.1至24小時，較佳爲1至8小時β 於第四步驟中混合化备物（IV>、混合酸酐與鹼之方式並不 嚴格要求。因此，例如將化合物（IV)於該有機溶劑中之均相 溶液逐漸加入該預先製備之混合酸酐溶液中》該鹼之加入時 間並不嚴格要求，只要於化合物（IV)之溶液與該混合酸酐混 合前加入該鹼即可。 如此得致之所欲化合物（V>，即唑口林頭孢菌素，可以傳 統方式單離與純化。較佳之純化步驟包括將水加入反應混合 物中以將唑口林頭孢菌素萃取入水溶液層，並將pH調整至酸 側，接著再結晶。若有必要，藉由進行上述萃取步驟所得之 水溶液層可以傳統方式施以活性碳處理，或以第三步驟中相 關例示之合成吸附劑或離子交換樹脂處理》 因此，藉由根據本發明從化合物（I)開始進行上述第一、_ 第二、第三與第四步驟，可以高產率製得高純度之唑頭 孢菌素* 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 另外，藉由進行該第一、第二與第三步驟，可以高產率 與高純度製得可用於唑口林頭孢菌素製備中之中間產物，即 式（IV)之7-胺基-3-(2-甲基-1，3,4-|=®二唑-5-基>硫甲基-3。頭 孢菌素基·4·羧酸，而不須經任何純化步驟，結果使得最終產 物唑口林頭孢菌素亦可以高產率與高純度製得。 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 434317 A7 B7 五、發明説明（22 ) 實例 以下實例僅欲更詳細說明本發明，而不應被架構爲限制 本發明之範圍。 應了解者爲第一、第二與第三步驟中每一步驟所得之中 間產物與第四步驟中所得之唑口林頭孢菌素均爲已知之化合 物。對這些中間產物與唑口林頭孢菌素施以光譜分析，vis, IR， NMR與質譜，以及高效液相層析（HPLC)，其結構因所得數 據與真實樣品之相對應資料相符之事實而獲得鑑定。 實例1 Π)第一涉驄 7-苯基乙醯胺基-3-(2-甲基-1，3,4-口塞二唑-5-基）硫甲基-3-頭 孢菌素基-4-羧酸對甲氧基窄基酯之製備 於200毫升容積之四頸瓶中充入10克7-苯基乙醯胺基-3-氯甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸對甲氧基¥基酯（以下簡稱 爲’’GCLE”）與100毫升丙酮，在攪拌下將混合物加熱至3在 °C。在此步驟中，大部分GCLE不會完全溶解，而是形成泥 狀物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，將3.3克5-甲基-2-毓基_1，3,4_ 口塞二唑溶於 22.6毫升之1N氫氧化鈉水溶液中。此溶液係於20-30分鐘內 逐滴加至上述泥狀物中在完成逐滴加入之時，該泥狀物變 成均相溶液，但接著在數分鐘後變成結晶* 完成逐滴加入後十分鐘，加入4.2毫升之0·5Ν氫氯酸， 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 134317 A7 ___ B7 五、發明説明（23 ) 攪拌該混合物10分鐘。然後，逐滴加入89毫升之水，將反 應混合物冷卻至5°C或更低以結晶，並老化1小時》 老化後，以抽吸過濾收集7-苯基乙醯胺基-3-(2*甲基* 1，3,4· 口塞二唑<5-基）硫甲基_3·頭孢菌素基羧酸對甲氧基 ΐ基酯（以下簡稱爲’’GTDE”）之結晶，並以10毫升冷丙酮清 洗。於真空中至高達40 °C之溫度下對所得GTDE結晶進行之 乾燥得致11.64克（產率97%>之乾燥GTDE ^ (2>第二步驟 7-苯基乙醯胺基-3-(2-甲基-1，3,4-[蓬二唑-5-基）硫甲基-3-頭 孢菌素基-4-羧酸之製備 於200毫升容積之四頸瓶中充入60毫升間甲酚與0.24毫 升濃硫酸，並將該充入物加熱至35°C。然後，加入10克乾 燥GTDE使之反應》溫度控制在30至40 °C之範圍內，該反 應於監控下進行約2-3小時〇 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 在反應完成後，加入200毫升之乙酸丁酯，將混合物冷卻 至5 t或更低》將65毫升之4吮碳酸氫鈉水溶液加至該冷卻 之反應混合物中，以將7-苯基乙醯胺基_3“（2-甲基4,3,4-[蓬 二唑-5_基）硫甲基_3_頭孢菌素基-4-羧酸（以下簡稱 爲”GTDA”)萃取入水溶液層，然後加以分離。接著，進一步 將10毫升水加入該乙酸丁酯/間甲酚層中，使留在其中之 GTD A進一步萃取入水溶液層中。將該兩個含水GTD A萃出 物合倂，以30毫升乙酸丁酯淸洗，然後將乙酸丁酯層丟棄。 將所得之GTDA_鈉水溶液加至高孔性樹脂珠管柱中<25毫升 24 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） 434317 A7 _ B7 五、發明説明（24 ) AXT-33樹脂，ORGANO公司之產品）。然後以7S毫升水淸 洗。 (3)第三步驟 7-胺基·3·(2-甲基-1，3,4-口塞二唑-5-基）硫甲基·3·頭孢菌素基 -4-羧酸i製備 集合上述第二步驟中之含水GTD A萃出物（於碳酸氫鈉水 溶液中 >與管柱淸洗物，然後將其進給至含4克載體固定之盤 尼西林G-醯胺酉每（商品名’’PGA-4S0， Boehringer-Mannheini之產品 > 之酵素反應器，於攪拌下進行該酵素脫醯 反應，同時使反應溫度與pH分別維持在28°C與7·7_8.1 * 使用IN氨水溶液以進行pH控制。氨水之消耗停止，則 可確任反應之終點《當反應完成時，濾除酵素並以蒸餾水淸 诜。 如此製得之7-胺基-3-(2-甲基-1,3,4-1^二唑-5-基）硫甲 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 基-3·頭孢菌素基-4-羧酸溶液（以下簡稱爲”ATDA”）幾乎定量 地冷卻至5 °C或更低，並以3N氫氯酸調整至pH 3.8。在pH 調整後，於5TC或更低之溫度下使該溶液老化1小時'•藉由 過濾收集沉澱之ATDA結晶，並以20毫升冷水，接著20毫 升丙酮清洗。於真空中不超過40 °C之溫度下對所得ATDA結 晶進行之乾燥得致S.55克之乾燥ATDA(產率94%,第二與第 三歩驟合倂之總產率，以GTDE爲基礎）。 第四步驟 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） 434317 A7 ___B7 五、發明説明（25 ) 唑口林頭孢菌素之合成 <·:)混合酸酐之製備 於100毫升容積之四頸瓶中充入3.?2克之1H_四哩I乙 酸與40毫升亞甲基氯，接著加入2·94克三乙基胺，並將該 混合檄冷卻至-10 1C。在_1〇 C或更低之溫度下，如入332 克之二級戊醯氯。然後將溫度調整至Qt，並於該溫度下使 混合籾老化1小時。 ^ ~ (ii)盟甲基氯中ATDA溶液之製備 於100毫升容積之四頸瓶中充入4·3克之二異两基胺與3〇 毫升亞甲基氯〃在此亞甲基氯溶液中溶有2.Μ克ΑΤΒΑ，並 將該溶液冷卻至-20 °C或更低。 (iii> (¾¾頭孢菌素之合或反應 將以上（ii)中所製備之ATDA垔甲基氯溶液於或更 低之温度下以20-30分鐘之時間逐滴如至以上⑴中萌製$ $ 混合酸酐溶液中。 ，，…^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 吞逐滴如入完成後，停止冷郤，於室溫下搜拌該混合鞠3〇 分鐘。於確定反應終點後，將6〇毫升水加入反應混合抱中以 萃取唑口神頭孢菌素，遨將水層分離。然後將的毫^加入 亞甲基氯層中以進一步萃取唑口林頭孢菌素。合兩個嗤' 口林頭孢菌素，並調整至ΡΗ 4*5。 ~ 然後，將3〇毫升二氯甲烷加至噃口样頭孢菌岑今水 萃取檢中。搜泮該混合物，使該等相分離，將二= 5丢 棄。將克活性碳如至該水層中，攪拌該混合物μ分鐘。 然後濾除活性碳，以3Ν氫氯酸將濾液調整至ρΗ 2以^^結 26 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 43431T ' Α7 Β7 五、發明説明（26 ) 晶，Μ於5 °C或更低下老化1小時。老化後，藉虫過濾收集 唑D林頭孢菌素結晶，並以20毫升冷水淸铣。於真空中40 t谛面併々？里瑭下射啪垣敦笨结昱谁片予軟概-田而瑝碰 * -5?·νtuu·人^ I J^g / j \ ivi w-、 、i ,».w 口口 ac= i j λ一 ^rCi />τν ， t=^i i …i、j —s·% 6.07克（產率92%)之嗖口样頭孢菌結晶。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 2ί>7公釐）

Claims (1)

1. 4 3^317

   申請專利範i N

   —4 Ν' 1. 一種製造式（V)之7-(1Η-四唑-1-基）乙醯胺基-3_(2-甲基-1,3,4-¾二唑-5-基）硫甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸之方法， (V) Λ: 其包括下列步驟： ⑴使式（I)化合物在鹼之存在下與式（Vin)之2-甲基-5-巯基-1，3,4-[^二唑反應，該鹼係於至少一種選自包含有機溶劑與 水之溶劑中， (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝· 訂 本紙浪尺度適用宁國國家標隼（CNS ) A4規格（2Ϊ0Χ297公釐）

   經濟部中央標準局員工消費合作社印製 H3c Vr N—N SH (VIII) 28 4 3431 7 -ABCD 六、申請專利範園 或使式（I)年合物與式（VIII)化合物之鹼鹽於至少一種選自包 含有機溶劑與水之溶劑中反應，以得式（II)化合物 η υ

   (II) 其中R1代表羧基保護基， (ii)使式（II)化合物於酚化合物之存在下進行脫酯反應，以得 式（III)之7-苯基乙醯胺基-3-(2-甲基口塞二唑-5-基}硫 甲基-3-頭孢菌素基-4-羧酸

   (III) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝------訂-------备--Mi 經濟部中央標举局員工消費合作社印製 (m)以固定化之盤尼西林G·醯胺酉每對式（ίΐι)化合物進行脫 醯反應，用以使苯基乙醯基分裂，以得致式（IV)之7-胺基-3-(2-甲基-I，3,4-□塞二唑-5-基）硫甲基-3-頭孢菌素基羧酸 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公釐） 4 3 4 31 7 A8 B8 C8 D8

   co2h (VII) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 h2n 0 (iv)使式（IV)化合物於有機溶劑中之鹼存在下與一混合酸酐 進行反應，其中該混合酸酐係於有機溶劑中之鹼存在下由式 (VI)之1H-四唑-1-乙酸及式（VII)之醯鹵化物或鹵基碳酸烷 基酯反應而製得 N^\ ^^N-CH2-C02H (VI) y—c—R2 II ο 其中Υ代表鹵素原子，而R2代表具有1至7個可具一或多個 鹵原子取代之碳原子之較低碳數烷基，或者R2代表具有1至 7個可具一或多個鹵原子取代之'碳原子之較低碳數院氧基。 2.根據申請專利範圍第1項之方法，其中式（I)中之χ代表氣 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐〉 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁)

   43431 7 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (錆先間讀背面之注意事項存填寫本頁) 原子、溴原子或碘原子，而式（I)與式（II)中之R1代表對-甲氧基亨基、二苯基甲基或三級丁基。 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中用於步驟（i)中之餘 爲選自包含鹼金屬碳酸氫鹽、鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬氫氧 化物'銨、二或三（Cm烷基）胺、該相對應之四級胺鹽與 鹼性離子交換樹脂‘中之一員。 4. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中用於步驟（ii)中之 酚化合物爲酚、間-甲酚、鄰-甲酚或對-甲酚》 5. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（ii>中式（II) 化合物之脫酯反應係於酸之存在下進行。 6. 根據申請專利範圍第1項之方法，進一步包括於步驟（Π) 之脫酯反應後以一鹼性水溶液萃取所得之反應混合物，以 —合成吸附劑或一離子交換樹脂純化該含水萃出物，然後 使該純化之萃出物進行脫醯反應以分離步驟（Π)中之苯基 醯基。 7. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（iii>中所用之 固定化盤尼西林G-醯胺酶爲一種具有盤尼西林G-醯胺· 酉每活性之酵素。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 8. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中式（VII)中之R2爲 Cm烷基或烷氧基或具有1至S個阖原子取代之Cw烷基 或烷氧基* 9. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（^)中所用之 鹼爲選自包含鹼性離子交換樹脂、鹼金屬氫氧化物、鹼金 屬碳酸氫鹽、鹼金屬碳酸鹽、二或三（Cm烷基）胺以及其 31 . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨公釐） 4 3 4 317 A8 B8 C8 D8 申請專利範園 相對應四級胺鹽中之至少一員 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .褽- 、-" 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 32 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）