185960. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikailag aktív alfa aminofoszfonsavak és optikailag aktív N-acil-alfa- amino-foszfonsavak előállítására
1 185 960 2 A találmány tárgya eljárás az (I) általános képlett! optikailag aktív a-amino-foszfonsavak és az optikailag aktív (lí) általános képletű N-acil-aamino-foszfonsavuk előállítására rezolválással - ahol a képletekben Rj jelentése 1-6 szénatomos egyenesláncú alkilcsoport, mely adott esetben fenilcsoporttal lehet helyettesítve, továbbá fenilcsoport; R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, mely adott esetben halogénatommal van helyettesítve. Az eljárás során lejátszódó reakciót külön ábrán mutatjuk be. Az eljárás előnye az eddig alkalmazott módszerekkel szemben az, hogy lényegesen jobb hatásfokkal, olcsóbban és nagyobb optikai tisztasággal állíthatók elő a biológiai és gyógyászati szempontból egyaránt nagy jelentőségű optikailag aktív ct-amino-foszfonsavak. Ezek a vegyületek biológiai hatásukat mint aaminokarbonsav analógok fejtik ki. Már 1951-ben megállapították, hogy az amino-metil-foszfonsav gátolja a metioninnak fehérjékbe történő beépülését [J. B. Melchior és mtsai: J. Biol. Chem., 189,411 (1951)]. Más szerzők enzimgátló antirr.etabolit hatásra mutatnak rá [T. C. Miers és mtsai: J. Org, Chem. 22, 180 (1957); Zemlicka és mtsai: Collect. Czechoslov. Chem. Commun, 34, 1007 (1969)]. Neale specifikus RNS-szintézis gátlást tapasztalt néhány a-amino-foszfonsav esetén [S. Neale: Chem. Biol. Interactions, 2, 349 (1970)]. Legnagyobb jelentőségűek az utóbbi években szintetizált, un. foszfonopeptidek, ezek ugyanis jelentős antibakteriális hatással rendelkeznek [J. G. Allen és mtsai: Nature, 272, 56 (1978); Antimicrobial Agents and Chemoíerapy, 16, 306 (1979)], Magyar szerzők 1980-ban leírták a norleucin-enkefalin foszfono-analógját, amely rezisztensnek bizonyult karboxipeptidázza! szemben, így terápiás szempontból is komoly reményekre jogosít [S. Bajusz és mtsai: FEBS Letters, 117, 308 (1980)], A.z említett foszfonopeptidek az a-amino-foszfonsavakat optikailag aktív formában tartalmazzák, s ez a tény fokozottan megerősíti eljárásunk jelentőségét. Ismeretes, hegy bár a legkülönbözőbb racérn ct-amino-foszfonsavak szintézisére számos módszer ismeretes, ezek optikailag aktív formában történő előállítására mindössze néhány eredményes kísérlet történt. Ezek a következőek: 1) 1972-ben állították elő az első optikailag aktív a-amino-foszfonsavat, az a-amino-benzil-foszfonsavat aszimmetriás indukcióval [W. F. Gilmore és H. A. McBridge: J. Amer. Chem. Soc., 94, 4331 (1972)]. Az a-metil-benzí!-amin enantiomerjeit benzaldehiddei reagáltatva meglehetősen bonyolult és költséges úton jutottak az említett aromás amino-foszfonsav optikai izomerjeihez. Egyéb analógokra a módszert nem alkalmazták. 2) Rogozin és munkatársai 1973-ban dibenzoil-D- borkősav segítségével, többszöri átkristályosítással rezolválták a racém a-amino-benzil-foszfonsav észterét [S. V. Roghozin és mtsai: Izv. Akad. Nank USSR, ser. khim., 1973, 555]. A módszerrel csupán az egyik enantiomert sikerült tisztán előállítaniuk. 3) Az 1. pontban ismertetett aszimmetriás indukciót alkalmazva, a-fenil-etil-amin enantiomerek segítségével Glowiak és munkatársai 65-70%-os termeléssel nyerték a fenil-glicin és a valin foszfono-analógjait optikailag tiszta állapotban [T. Glowiak és mtsai: Tetrahedron Letters, 1977, 3965], 4) J. W. Huber és W. F. Gilmore 1979-ben megjelent közleménye szintén csupán az a-aminobenzil-foszfonsav optikai izomerjeinek előállításáról számol be. Lényegében az 1) módszer újabb változatának tekinthető, mivel az a-metilbenzil-amin enantiomerek ureido-származékait reagáltatják benzaldehiddei, majd az ureidofoszfonátok savas hidrolízise és neutralizálása révén nyerik a fenil-glicin foszfono analógját. A módszernek egyéb amino-foszfonsavakra történő kiterjesztését mindeddig nem valósították meg. A felsorolt kémiai módszerek mellett más, például enzimatikus eljárás nem ismeretes az irodalomban racém a-amino-íoszfonsavak rezol válására. Ezen kémiai módszerek hátrányai abban nyilvánulnak meg, hogy nem általánosíthatók, költséges rezolválószereket alkalmaznak, legtöbbjük többlépéses folyamat és olykor csak az egyik enantiomer nyerhető ki optikailag tiszta állapotban. A fenti hátrányok kiküszöbölhetők, ha a (II) általános képletű racém N-acil-a-amino-foszfonsavak rezolváiását a kereskedelemből könnyen és viszonylag olcsón beszerezhető, rendkívül stabil aminoacüázzal (aciláz-I) végezzük, miután a racém (I) általános képletű vegyületeket acilezéssel (II) általános képletű racém N-acil-a-amino-foszfonsawá alakítottuk át. Meglepő módon azt találtuk, hogy a racém N-acil-a-amino-foszfonsavak sztereospecifikusan hidrolizálnak aminoaciláz hatására, így ezen enzimmel jó hozammal és nagy optikai tisztaságban nyerhetők a megfelelő enantiomer a-amino-foszfonsavak. A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás (II) általános képletű racém N-acil-a-amino-foszfonsavak és (I) általános képletű racém a-amino-foszfonsavak - ahol R, jelentése 1-6 szénatomos egyenesláncú alkilcsoport, mely adott esetben fenilcsoporttal lehet helyettesítve, továbbá fenilcsoport; R2 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, mely adott esetben halogénatommal van helyettesítve - aminoaciláz (aciláz-I) enzimmel történő rezolválására. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint úgy járunk el, hogy valamely (II) általános képletű racém N-acil-a-amino-foszfonsav-származékot 0,2-1,0 mól/liter koncentrációjú vizes oldatban, 6,8-7,5 pH-érték mellett, 30-40 °C hőmérsékleten megfelelő mennyiségű aminoacilázzal inkubálunk mindaddig, míg az oldat pH-ja néhány óráig változatlan marad. A rezolváláshoz szükséges enzim mennyisége nagymértékben függ ennek aktivitásától. Az enzimatikus hidrolízis befejeztével az oldat pH-ját ecetsavval 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
