167968. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cefalosporin-származékok előállítására
7 167968 8 28—37 C°-on végezzük. A tenyésztés időtartama függ a tenyésztésre alkalmazott berendezéstől, a közeg összetételétől, a tenyésztési időtől stb; a tenyésztést általában akkor célszerű befejezni, amikor a mikroorganizmusok cefalosporin-szintetizáló aktivitása maximális, azaz a logaritmikus növekedési fázis késői szakaszától a stacionárius fázis korai szakaszáig terjedő időben. Általában jó eredmény érhető el 6—8 órás tenyésztéssel. Az így előállított fermentlé vagy a fermentlé feldolgozásával kapott termék alkalmazható a találmány szerinti eljárásban az (I) általános képletű cefalosporin-származékok enzimatikus szintézisére. A fentiekben alkalmazott „fermentlé feldolgozásával kapott termék" kifejezés alatt a leírásban és az igénypontokban olyan anyagot értünk, amelyet a fermentlé alkalmas kezelésével vagy kezelés-sorozatával állítottunk elő, s amely a fermentlénél nagyobb fajlagos cefalosporin-szintetizáló hatással rendelkezik vagy a fermentlénél alkalmasabb az enzimatikus átalakítás megvalósítására. Ha például a cefalosporinszintetizáló aktivitás a fermentáció után sejten belül található, a következő preparátumok állíthatók elő: a fermentlétől elkülönített sejtek, a sejtekből ismert eljárással készített sejtmentes extraktum, s sejtmentes extraktumból önmagában ismeretes eljárással készített, részlegesen vagy teljesen tisztított, cefalosporinszintetizáló aktivitással rendelkező enzimkészítmény, továbbá a részlegesen vagy teljesen tisztított enzim és egy vízoldhatatlan nagymolekulasúlyú anyag fizikai vagy kémiai módszerekkel történő kombinálásával kapott termék. Ha a cefalosporin-szintetizáló hatás sejten kívül jelenik meg, a „fermentlé feldolgozásával kapott termék" kifejezésen például az alábbi termékeket értjük: a fermentléből a sejtek eltávolítása után kapott felülúszót, a felülúszóból ismert enzimtisztító eljárásokkal elkülönített, részlegesen vagy teljesen megtisztított cefalosporin-szintetizáló hatású enzimet, a teljesen vagy részlegesen tisztított enzim és egy vízoldhatatlan nagymolekulasúlyú anyag fizikai vagy kémiai módszerekkel történő kombinációjával kapott terméket. Az a-szubsztituált a-aminosav és a 7-aminocefémszármazék közötti, találmány szerinti enzimatikus kondenzációs reakció - amelyben az (I) általános képletű cefalosporin-származék keletkezik - könnyen végbemegy, ha a fenti két származékot vizes közegben az említett fermentlével vagy a fermentlé feldolgozásával kapott termékkel hozzuk érintkezésbe. A „vizes közeg" kifejezésen a leírásban és az igénypontban olyan anyagot értünk, amely főképpen vizet tartalmaz, így a vizes közeg tartalmazhat valamely vízzel elegyedő szerves oldószert, például rövidszénláncú alkoholt, így metanolt, etanolt vagy izopropanolt, acetont stb. A szerves oldószer koncentrációja előnyösen kisebb, mint 40 térfogat %, célszerűen kisebb, mint 20 térfogatrész %, az egész közeg térfogatára vonatkoztatva. A vizes közeg pH-ját általában előnyösen 4-8, célszerűen 5-7 közötti értékre állítjuk be. A reakcióidő függ az alkalmazott szubsztrátum koncentrációjától, a fermentlé vagy a fermentlé feldolgozásával kapott termék cefalosporin-szintetizáló aktivitásától, a reakció hőmérséketétől stb; általában a reakcióidő 10-300 perc között van. A reakcióhőmérséklet 5-50 °C, előnyösen 20-40 °C. A szubsztrátum-koncentrációt elsősorban a cefalosporin-szintetizáló aktivitástól függően választjuk meg. A (III) általános képletű 7-aminocefém-származék koncentrációja az egész vizes közegre vonatkoztatva általában 0,1-10 5 súly/térfogat%, az (I) általános képletű a-szubsztituált a-aminosavé általában 0,1-20 súly/térfogat%. Az a-szubsztituált a-aminosavat a használt 7-aminocefém-származék mennyiségére vonatkoztatva előnyösen legalább ekvimoláris mennyiségben, legfeljebb 10 azonban 2 ekvimoláris mennyiségben alkalmazzuk. Ha a találmány szerinti eljárásban a fermentlé feldolgozásával kapott vízoldhatatlan terméket alkalmazzuk, akkor a reakciót úgy valósíthatjuk meg, hogy a komponenseket a vizes közegben szuszpendáljuk 15 vagy az említett a-szubsztituált a-aminosavat és a (III) általános képletű 7-aminocefém-származékot a cefalosporin-szintetizáló aktivitással rendelkező vízoldhatatlan anyaggal töltött oszlopon vezetjük keresztül. A fent említett enzimatikus reakció során kelet-20 kezett (I) általános képletű cefalosporin-származék a reakcióelegyben található. Ha az a-szubsztituált aaminosav DL-módosulatú, akkor megfigyelésünk szerint az (I) általános képletű cefalosporin-származék főképpen D-módosulatú a-szubsztituált a-aminosav-25 részt tartalmaz. A leírásban a D- és L-cefalosporinszármazék megjelölés az (I) általános képletű vegyületek 7-es helyzetű oldalláncában található a-szénatom D- vagy L-módosulatát jelenti. A fentiek szerint előállított (I) általános képletű 30 cefalosporin-származék enyhe körülmények között önmagában ismert módszerekkel különíthető el a reakcióelegyből. Az elkülönítés például kromatográfiával történhet vagy olyan szerves sav alkalmazásával, amely az (I) általános képletű cefalosporinnal vízold-35 hatatlan sót képez. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy egyszerű utat biztosít az (I) általános képletű vegyületek előállításához. A (II) és (III) általános képletű vegyületek közötti reakció egyszerűen, egy lépésben végre-40 hajtható a találmány szerinti eljárással. Ez önmagában is jelentős műszaki előny, ha arra gondolunk, hogy az ismert kémiai szintézisek során az acilezést megelőzően védőcsoportok felvitele, azután pedig a védőcsoportok eltávolítása szükséges. További, az előbbiekből 45 fakadó előny, hogy a találmány szerinti eljárás igen jó hozamot biztosít. így például a 23. példában szemléltetett eljárással a kiindulási anyagra számítva 83,3%os hozamot ^hetünk el a reakcióelegyben feldúsult terméket tekintve, és 60,8%-os hozamot az elkülöní-50 tett kristályos terméket tekintve. A 24. példában szemléltetett eljárásnál az előbbi két hozam 76,3%, illetve 60,0%. A találmány szerinti eljárással készíthető cefalosporin-származékok közül néhány új vegyület, így 55 eddig le nem írt termékek azok az (I) általános képletű vegyületek, amelyekben R jelentése ciklohexenilcsoport (l-ciklohexenil-2.-ciklohexenil- vagy 3-ciklohexenilcsoport). Ilyen termékekre példaként az alábbiakat említjük meg: 7-(a-amino-r-ciklohexe-60 nil-acetamido)-3-dezacetoxi-cefalosporánsav, 7-(-aamino-1 '-ciklohexenil-acetamido)-cefalosporánsav, 7-(a-amino-1 '-ciklohexenil-acetamido)-3-metoximetil-3-cefém-4-karbonsav. Az új cefalosporin-származékok kitűnő antibakteriális hatással rendelkeznek és 65 stabilitásuk is jó. 4