158259. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cikloszerin (D-4-amino-3-izoxazolidinon) előállítására

158259 5 6 reakciókörülmények közlött folytassuk le. Különösen fontosnak bizonyult . meghatározott szűk pH-tartományok pontos betartása. A cikloszerin oldott állapotban ismert módon instebil anyag, emellett a pH-értéktői függően különböző rekciómechanizmusok szerint végbemenő bomlási folyamatok lépnek fel, mint gyűrű-felhasadás, a —CO—NH— kötés hidrolízise, szerin, hidroxilamin és ec-amino-S-aminoxi-propionsav képződése, racemizálódás, dlketopiperazin-száirmazékok képződése stb. Az említett bomlási és átlakaulási folyamatok mind alkalikus, mind pedig semleges vagy savas pH-tartományiban bekövetkeznek. Savas közegben a bomlás azonban különösen gyorsan megy végbe, a biológiai hatásosság gyors csökkenése közben. Semleges közegben a diketopiperazin-származékok képződése lép előtérbe. A cikloszerin bomlási reakcióinak mértéke azonban a pH-értékén kívül az oldat összetételétől is függ. A tiszta ciikuoszerint tartalmazó oldatok stabilitása sokkal nagyobb, mint pl. a szennyezett cikloszerint tartalmazó oldatoké. Az oldat sótartalma is számottevő' mértékben csökkenti a cikloszerin stabilitását, különösen semleges vagy gyengén savas közegekben. A találmány elsősorban azért jelentős, mert lehetőséget nyújt a cikloszerin optimális képződésének rendkívül egyszerű specifikus intézkedésekkel való biztosítására, a legkülönfélébb körülmények között bekövetkezhető átalakulási és bomlási folyamaitok kiküszöbölésére, valamint ennek az igen érzékeny antibiotikumrak tiszta állapotban, maximális hozammal történő elkülönítésére. A találmány szerinti eljárás biztosítja tehát a cikloszerin szintetikus előállítási módjának gazdaságosságát és első ízben teszi a szintetikus eljárást versenyképessé a mikrobiológiai előállítási móddal szemben. A találmány szerinti eljárás emellett nemcsak laboratóriumi méretékben bizonyult jól kivihetőnek, hanem optimális módon bevált az ipari méretben történő megvalósítás során is. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait fél-ipari méretekben az alábbi példáik szemléltetik. a) D-a-amino-/i-iklór-prapioihidroxámsav képzése 2,19 kg hidroxilamin-thidrokloridot 7,2 kg vízben —15 C° hőmérsékletre hűtünk le. Az így kapott oldatot az alábbiakban (I) oldatnak nevezzük. Ezután 14,9 kg 30%-os vizes nátriumhidroxidoldatot adunk kb. 20—30 perc alatt, —13 és —17 C° közötti hőmérsékleten az (I) oldathoz keverés közben, majd ennek befejezése után ugyanezen a hőmérsékleten, 30—45 perc alatt 5,22 kg D-a-amino-i^-klór-propionsav-metilészter-hidroklorid 6 liter vízzel készített oldatát adjuk az elegyhez ugyancsak keverés közben. b) Gyűrűzárás D-4-amino^3-izoxazolid'inonná Az a) alatti eljárás megismétlésével kapott •két reakcióeüiegyet egyesítjük és +15 — +20 C° hőmérsékletre hagyjuk melegedni. Ezután azonnal egy pH-mérő elektródot helyezünk a reakcióelegybe és a pH-értéket némi sósav hozzáadása útján 10,5-re állítjuk be. A gyűrűzáródás azonnal bekövetkezik, ami a pH-érték csökkenésére mutatkozó hajlamról ismerhető fel. 30%-os nátriumhidroxid oldat szakadatlan folytonos hozzáadása útján a reakcióelegy pH-értékét állandóan 10,2 és 10,5 között tartjuk; ehhez összesen kb- 2,6 kg 30%-os nátriumjhidroxidoldatra van a művelet során szükség. A hőmérsékletet a művelet során legfeljebb 25 C°-ra állítjuk be. 4 óra elteltével a reakcióelegy nátriumfaidroxid-fogyasztása megszűnik és ezzel a gyűrűzárási reakció is csaknem teljesen befejeződött. A reakicióelegyet 15 perc alatt 40—45 C°-ra melegítjük, amikoris a reakció és ezzel együtt a 10,2—10,5 pH-tartomány fenntartásához szükséges nátriumhidroxid-fogyasztás ismét megindul. A gyűrűzárási reakció teljes befejeződéséig fenntartjuk a 10,2—10,5 pH-értéket c) A termék elkülönítése. A reakcióelegyet +20 C° hőmérsékletre hűtjük, a pH-értéket némi sósav hozzáadása útján 10,0 és 10,2 közéállítjuk be, majd kb. 10 g S-ihidroxi-kinolint és 300 g aktívszenet adunk a reakcióelegyhez, keverjük, majd tisztára szűrjük és némi vízzel utánamossuk. A szűredék pH-ér.téke kevés (100—150 g) nátriumhidroxid . hozzáadásával 11,5-re állítjuk be. Az így kapott kb. 80 kg oldatot vákuumban, 70—75 C° fűtőköpeny ^hőmérséklet mellett annyira bepároljuk, hogy kb. 58—60 kg víz távozzék az oldatbál. A kb. 20—22 kg súlyú bepárlási maradékhoz 25 kg metanolt adunk és az elegyet 40 C° hőmérsékleten az olajos fázis teljes oldódásáig keverjük, majd 20 C° hőmérsékletre hűtjük le. Az ennek során kivált nátriumkloridot kiszűrjük. A kapott 50—55 kg metanolos szűredékhez kb. 10 g 8-hidroxi-kinolint adunk, —5 C°-ra hűtjük, majd a jelenlevő cikloszerin-mennyiség teljes felszabadításához szükséges ecetsav-menynyiség kb. felét adjuk metanolos ecetsavoldat alakjában hozzá (a teljes felszabadításhoz 4,7 kg ecetsav 3,8 kg. metanollal képezett elegye kórul alkalmazásra). Az oldatot ezután azonnal beoltjuk frissen lecsapott cikloszerinne], amelyet egy' előzetesen elkülönített kb. 1 kg metanolos reakcióoldatból nyertünk. A beoltott oldatot kb. 30 percig állni hagyjuk, majd hozzáadjuk —7 C° és —5 C° közötti hőmérsékleten a metanolos ecetsavoldat másik felét is 10 15 20 25 c0 35 40 45 50 55 60 3