198098. lajstromszámú szabadalom • Új eljárás penem származékok előállítására
1 198 093 2 A találmány tárgya új eljárás 2-hidroxi-metilpenem-származékok előállítására, amely származékok az antibakteriális aktivitással bíró penemszármazékok szintézisében hasznosak. Közelebbről a találmány tárgya új eljárás az (I) általános képletű vegyületek előállítására — a képletben Rí jelentése tri(1 —4 szénatomos alkil)-szilil-csoport, tetrahidropiranil- vagy tctrahidrofuranilcsoport, és R2 jelentése 2-5 szénatomos alkenilcsoport. 1 A találmány szerint egy (II) általános képletű vegyületet — ahol Rí és R2 jelentése az előzőekben megadott, R jelentése 1 — 17 szénatomos alkilcsoport —, hidrolizálunk a 2-helyzctű észtercsoport szelektív hidrolizálására alkalmas enzimmel. Előnyös Rj helyettesítők a trimetil-szilil- és a piranilcsoport. Az R2 helyettesítőként álló karboxil védőcsoportok közül előnyös az allilcsoport. Az R helyettesítőként szereplő alkilcsoportok közül előnyösek a mctil-, etil-, propil-, butil-, pentil- és hexílesoport. Amint azt az előzőekben ismertettük, az (I) általános képletű vegyületeket ismert antibakteriális hatású anyagokká alakíthatjuk át. Az eljárás részletes leírása a 2111496—A. és 2118181—A. számú közzétett nagybritanniai szabadalmi leírásokban található. Az előbbi ekvivalense a 3 245 270 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalom. Ezek az ismert, penemszármazékoknak nevezett antibakteriális anyagok szerepelnek például a 2043639—B. és a 20977786—B. számú nagybritanniai szabadalmi leírásokban és a 0167100-A. számú közzétett európai szabadalmi bejelentésben. Az előzőekben ismertetett szakirodalmi forrásokban az (I) általános képletű vegyületek előállítására olyan eljárást ismertetnek, amelyben a (III) általános képletű vegyületeket kémiai úton, tetraalkil-ammónium-fluorid alkalmazásával szelektíven hidrolizálják. A (III) általános képletben R2 jelentése karboxil védőcsoport, X és Y két különböző szililszármazék, igy például tcrc-butil-dimetil-szilil- és terc-butil-difenil-szilil-csoport. A (III) általános képletű vegyületek szintézise, és az Y védőcsoport előzőekben említett szelektív eltávolítása költséges reagenseket és hosszú reakcióidőt igényel, amelyek ezt az eljárást nem teszik alkalmassá a penemszármazékok ipari léptékű előállítására. Külön kiemeljük a 3 245 270 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírást, amelyben egy olyan eljárást is ismertetnek, amely hozamát és egyéb paramétereit tekintve egybevethető a találmány szerinti eljárással, de a penemgyűrű 2-helyzetében kapcsolódó metilcsoporton levő lűdroxilcsoport védelmére alkalmazott reagensek jóval drágábbak, mint a találmány szerint alkalmazottak, például a terc-butildifenil-szilil-klorid hétszer drágább, mint a találmány szerint alkalmazott butiril-klorid. így a találmány szerinti eljárás ipari méretekben jóval gazdaságosabb az ismertnél. A találmány szerint az (I) általános képletű vegyületek egyszerű eljárással állíthatók elő a (II) általános 2. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 képletű vegyületek szelektív és olcsó enzimes hidrolízisével. A találmány szerinti eljárással, enzimes hidrolízis alkalmazásával, a végterméket igen enyhe reakciókörülmények uiellett állítjuk elő igen magas hozammal, és nemkívánt melléktermékek képződése nélkül. Az alkalmazott (II) és (III) általános képletű vegyületek konfigurációja [5R,6S,(lR)j hogy a termék penem-magjának sztereokémiái szerkezete az előnyös [5R,6S,(lR)l konfiguráció legyen. A (11) általános képletű kiindulási anyagok ismert vegyületek, vagy ismert eljárásokkal, például a 2144743—A. számú közzétett nagybritanniai szabadalmi bejelentésben ismertetett módon előállíthatok. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható hidrolitikus enzimek közé tartoznak például a lipázok vagy a proteázok, amelyek szelektíven hidrolizálják a (II) általános képletű vegyidet 2-hidroxi-metilmaradékának (-CH2OCOR) karbonsav-észterét anélkül, hogy az egyéb jelenlevő funkciós csoportokra hatnának. A hidrolitikus eljárást végrehajthatjuk közvetlenül a megfelelő enzim kiválasztására alkalmas szabad vagy immobilizáit mikroorganizmus sejtekkel, vagy az izolált specifikus enzimekkel, amelyek alkalmazhatók szabad formában vagy ismert eljárásokkal immobilizáit formában, gyantához, üveghez, cellulózhoz vagy hasonló anyagokhoz kötve ionos, vagy kovalens kötéssel, vagy a szubsztrát számára pcrmcábilis rostokhoz kötve, vagy kcrcsztkötésckkcl oldhatatlanná téve. Az immobilizálás vagy az oldhatatlanná tétel előnyös, mivel így ugyanaz az enzim több termelési ciklusban alkalmazható. Ezenkívül ha immobiiizált enzimet alkalmazunk, a reakciótermék kinyerése könnyebb. Ha a reakciótermék a reakció végére a gyantán adszorbeálődik, onnan könnyen kinyerhető tiszta formában úgy, Irogy a gyairíát egyszerűen megfelelő oldószerrel mossuk. Előnyösebb a kívánt mértékig tisztított ás elkülönített enzimek alkalmazása, mint a nyers sejtextraktumé, mivel az extrahálási és tisztítási folyamat során általában az enzimek mellett jelenlevő szennyeződések csökkennek vagy megszűnnek, ezáltal a nemkívánt melléktermékek képződése a reakcióban csökken. A penem mag 2-helyzetében levő hidroxi-metilcsoport és egy szerves sav karbonilcsoportja közötti észterkötés hidrolízisére alkalmasak állati szervekből extrahált enzimkészítmények is, például a sertés pankreász. A hidrolitikus folyamatban alkalmazható, kereskedelmi forgalomban kapható enzimek közé tartoznak például a következők: Enzim Eredete Pankreatin Sertés pankreász Steapszin Sertés pankreász Lipáz Candida Cylindracca Lipáz Búzacsíra Lipáz SP 225 Forgalmazó UNIBIOS-Trecate (Olaszország) SIGMA Chem. Co. St. Louis (USA) St. Louis (USA) St. Louis (USA) NOVO Industri (Dánia)
