161416. lajstromszámú szabadalom • Eljárás racém prosztaglandin-E-analógok előállítására
161416 25 26 képletű végtermékeket nehéz hidrolizálni vagy elszappanosítani anélkül, hogy a kívánt savakban ne következzenek be nem kívánatos Szerkezeti változások. Két további eljárás használható azonban a VIII., X., XII. és XIV. általános képletű termékek szabad Sav formájában való előállítására. Ezen eljárások közül az egyik főleg a szabad savaknak a megfelelő alkilészterekből történő előállítására alkalmazható, ahol az alkilgyök 1—8 szénatomot tartalmaz. Ez az eljárás abból áll, hogy a VIII., X., XII. vagy XIV. általános képletnek megfelelő alkilésztert a III. törzs (Phylum) 2. osztályába (Subphylum) tartozó valamilyen mikroorganizmus fajta által produkált aciláz enzimrendszer hatásának tesszük ki, majd a savat elkülönítjük. Különösen előnyös speciesek (fajták) erre a célra a Mucorales, Hypocreales, Moniliales és Actinomycetales rendhez tartozók. Ugyancsak előnyösek erre a célra az alábbi családokba tartozó fajták: Mucoraceae, Cunninghamellaceae, Moniliaceae, Nectreaceae, Demetiaceae, Tuberculariaceae, Actinomycetaceae ós Streptomycetaceae. Ugyanígy különlegesen előnyösek az Absidia, Circinella, Gongronella, Rhizopus, Cunninghamella, Calonectria, Aspergillus, Penicillium, Sporotrichum, Cladosporium, Fusarium, Nocardia és Streptomyces nemhez tartozó fajták is erre a célra. Az előnyösnek említett rendek, családok és nemek körébe tartozó mikroorganizmusokra példákat a 3.290.226 számú USA szabadalomban találunk. Ezt az enzimatikus észter-hidrolízist úgy valósítjuk meg, hogy a VTIL, X., XII. vagy XIV. általános képletű alkilésztereket vizes szuszpenzióban valamelyik fentebb említett mikroorganizmus enzimtartalmú tenyészetével addig rázzuk, amíg az észter hidrolizálódik. Rendes körülmények között a 20—30 0° közötti reakcióhőmérséklet megfelelő. Rendszerint 1 — 20 óra reakcióidő elegendő ahhoz, hogy a kívánt hidrolízis végbemenjen. Többnyire kívánatos a reakcióelegynek levegőtől való elzárása pl. argonnal vagy nitrogénnel. Az enzimet úgy kapjuk meg, hogy a tenyészetből a sejteket „levágjuk", ezt követően mossuk, majd újra szuszpendáljuk a Sejteket vízben és azokat felaprítjuk pl. üveggyöngyökkel végzett keveréssel, vagy szónikus vagy ultraszónikus rezgésekkel. A teljes vizes aprítási keveréket enzimforrásként használjuk. Más módszer szerint előnyös módon centrifugálással vagy szűréssel eltávolítjuk a roncsolt sejteket és a vizes szupernatáns folyadékot vagy a szűrletet használjuk. Bizonyos esetekben előnyös, ha a mikroorganizmuskultiira tenyésztését valamilyen alifás Sav alkilészterének jelenlétében végezzük — az említett sav 10— 20 szénatomot tartalmazhat, míg az alkilgyök 1 — 8 Szénatomos lehet — vagy pedig a tenyészethez ilyen észtert adunk és a tenyészetet további növekedés nélkül tartjuk 1 — 24 órán át a sejtek „levágása" előtt. Ezáltal a termelt enzim néha hatásosabb a VIII., X., XII. vagy XIV. általános képletű észternek szabad savvá történő átalakítására. Az erre a célra alkalmas alkilészterek közül példaképpen a metiloleátot említjük meg. Noha a VIII., X., XII. és XIV. általános képletű vegyületek R14-észterei közül a legtöbbet — ahogy azt az előbbiekben már említettük — nem lehet könnyen hidrolizálni vagy elszappanosítani a megfelelő szabad savakká, mégis bizonyos észterek átalakíthatók más módszerek segítségével 5 szabad savakká. Ezek az észterek a halogénetilószterek, melyekben R14 — CH2 CC1 3 képletű gyök. Ezeket fém cinkkel és valamely 2—6 szénatomos alkánsavval — előnyösen ecetsavval — való kezeléssel alakítjuk át szabad savakká. A cink előnyös 10 fizikai formája a cinkpor. A halogénetilésztert kb. 25 C° hőmérsékleten néhány órán át keverjük a cinkporral, ez rendesen azt eredményezi, hogy a VIII., X., XII. vagy XIV. általános képletű észter halogénetil-gyöke lényegében véve teljesen hidro-15 génre cserélődik. A szabad savat azután a szakmában ismert módszerekkel elkülönítjük a reakcióelegyből. Ezt az eljárást a IX., XI., XIII. és XV. általános képletű vegyületek szabad Sav formájában történő előállítására is alkalmazhatjuk, az 20 említett vegyületek megfelelő halogénésztereiből kiindulva. Ezen halogénészterek előállítását az előbbiekben már leírtuk, a XXIX. és XXVII. általános képletű savak XXX. illetve XXXII. általános 25 képletű észterekké történő észterezésének ismertetésénél. A fentiekben már leírtuk, hogy a XVIII. általános képletű gyűrűs ketál-ketonok alkilezése XIX. általános képletű ketonokká („B" reakcióábra) 30 rendesen az a és ß alkilezési termékek elegvét eredményezi a -CH2-C = C-A-CH 2 0-THP általános képletű gyök tekintetében. Azt is ismertettük, hogy ez a két izomer különféle végtermékekhez vezet, nevezetesen az a-izomer a PG2 -sorozat-35 hoz és a /S-izomer a 8-izo-PG2 -sorozathoz. Ha az egyik vagy a másik Sorozatból valamelyik vegyület előállítása előnyben részesített, úgy két módszer áll rendelkezésre a kívánt végtermék előnyös előállításához. 40 Ezen módszerek közül az egyik a VIII. vagy XII. általános képletű végtermék — ahol R14 jelentése az előbbiekben megadott, vagy hidrogénatom — izomerizálásából áll. A VIII. vagy a XII. általános képletű vegyületeknek mind az a-izomerjét, mind 45 a /3-izomerjét valamilyen inert cseppfolyós higítószerben addig tartjuk 0— 80 C° hőmérsékleti határok között olyan bázis jelenlétében, melyet az jellemez, hogy vizes oldatának pH-ja 10 alatti, amíg a kérdéses izomer lényeges mennyiségben a másik 50 izomerré — vagyis az a-izomer /3-izomerré, vagy a /J-izomer a-izomerró — izomerizálódik. Előnyös bázisok erre a célra a karbonsavak alkálifémsói, különösen a 2 —4 szénatomos alkánsavak sói, pl. a nátriumacetát. Az alkalmas folyékony inert hígí-55 tószerek példái az 1 — 4 szénatomos alkanolok, így pl. az etanol. Ez a reakció kb. 25 C° hőmérsékleten kb. 1—20 napot vesz igénybe, és nyilvánvalóan egyensúlyi reakcióról van szó. A két izomer (a. és ß) elegyét ismert módszerekkel különítjük el a reak-60 oióelegyből, majd a két izomert ugyancsak ismert módszerekkel, pl. kromatografálással, átkristályosítással vagy ezek kombinációjával, elválasztjuk egymástól. A kevésbé kívánt izomert azután ugyanilyen izomerizációnak vetjük alá, hogy a 65 kívánt izomerből többet kapjunk. Ily módon, ismé-13
