[go: up one dir, main page]

ME00005B - Dobijanje gama-aminokiselina sa afinitetom za alfa-delta protein - Google Patents

Dobijanje gama-aminokiselina sa afinitetom za alfa-delta protein

Info

Publication number
ME00005B
ME00005B MEP-2008-7A MEP708A ME00005B ME 00005 B ME00005 B ME 00005B ME P708 A MEP708 A ME P708A ME 00005 B ME00005 B ME 00005B
Authority
ME
Montenegro
Prior art keywords
methyl
formula
cyano
compound
acid
Prior art date
Application number
MEP-2008-7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Margaret Claire Evans
Llyod Charles Franklin
Lorraine Michelle Murtagh
Thomas Norman Nanninga
Bruce Allen Pearlman
James Edward Saenz
Niamh Josephine Willis
Original Assignee
Pfizer Prod Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfizer Prod Inc filed Critical Pfizer Prod Inc
Publication of MEP0708A publication Critical patent/MEP0708A/xx
Publication of ME00005B publication Critical patent/ME00005B/me

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/30—Preparation of optical isomers
    • C07C227/32—Preparation of optical isomers by stereospecific synthesis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/04—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups
    • C07C227/06—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups by addition or substitution reactions, without increasing the number of carbon atoms in the carbon skeleton of the acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C229/06—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton
    • C07C229/08—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to hydrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C255/19—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms containing cyano groups and carboxyl groups, other than cyano groups, bound to the same saturated acyclic carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/002—Nitriles (-CN)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/005—Amino acids other than alpha- or beta amino acids, e.g. gamma amino acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/005—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of carboxylic acid groups in the enantiomers or the inverse reaction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)

Abstract

Opisani su materijali I postupci za dobijanje optički aktivnih y-amino kiselina formule (l) koji se vezuju za alfa-2-delta ( α2δ) podjedinice kalcijumovih kanala.

Description

Ovaj pronalazak se odnosi na materijale i metode za dobijanje optčki aktvnih γ-aminokselina koje se vezuju za alfa-2-delta (α2δ) subjedinicu kalcijumovog kanala. Ova jedinjenja, uključujućii njihove farmaceutski prihvatljive soli, solvate hidrate, korisna su za tretiranje vazomotornih simptoma (valunzi, noćna znojenja), sindroma nemirnih nogu, fibromijalgija, eplepsije, bolova, neurodegeneratvnih psihijatrijskih poremećaja, kao i poremećaja sna.
WO-A-2000/076958 U.S. Patent No. 6 642 398 opisuju γ-aminokiseline formule:
ili njihove farmaceutski prihvatljve soli, gde je:
R1 vodonik, linearna ili razgranata alkil grupa sa 1 do 6 atoma ugljenika ili fenil grupa,
R2 linearna ili razgranata alkil grupa sa 1 do 8 atoma ugljenika, linearna ili razgranata alkenil grupa sa 2 do 8 atoma ugljenika, cikloalkil grupa sa 3 do 7 atoma ugljenika, alkoksi grupa sa 1 do 6 atoma ugljenika, alkilcikloalkil, alkilalkoksi, alkil OH, alkilfenil, alkilfenoksi, fenil ili supstituisana fenil grupa, a R1 je llinearna ili razgranata alkil grupa sa 1 do 6 atoma ugljenika ili fenil grupa kada je R2 metil. Ova jedinjenja, uključujući i njhove farmaceutski prihvatlijve soli, solvate i hidrate, vezuju se za α2δ subjedinicu kalcijumovog kanala i mogu se upotrebiti za tretiranje čitavog niza poremećaja, medicinskh stanja i oboljenja, uključujući, između ostalih, epilepsiju, bolove (npr., akutne i hronične bolove, neuropatske bolove i psihogene bolove); neurodegenerativne poremećaje (npr., akutne povrede mozga usled moždanog udara, povrede glave, asfiksiju); psihijatrijske poremećaje (npr., anksioznost i depresiju); i poremećaje sna (npr., insomniju, nesanicu vezanu za uzimanje droga, hipersomniju, narkolepsiju, apneu i parasomniju). WO-A-2004/054566 opisuje upotrebu ovih jedinjenja u metodu tretiranja poremećaja odabranih od opsesivno kompulsivnh poremećaja (OCD), fobija, poremećaja posle traumatskog stresa (PTSD), sindroma nemirnih nogu, predmenstrualnih disforičnih poremećaja, valunga i fibromijalgije.
Mnoge γ-aminokiseline opisane u WO-A-2004/076958 su optički aktivne. Neka od jedinjenja navedenih niže imaju dve ili više stereogenih (hiralnih) centara što predstavlja izazov za njihovo dobijanje. Iako WO-A-2004/076958 opisuje korisne metode za dobijanje optčki aktvnih γ-aminokiselina, neki od metoda mogu biti problematični za prozvodnju u pilotskoj ili industrijskoj (full-scale) proizvodnji iz razloga efkasnosti ili cene proizvodnje. Stoga bi poboljšani metodi za dobijanje optčki aktvnih γ-aminokiselina bili poželjni.
Ovaj pronalazak pruža poboljšane metode za dobijanje jedinjenja formule 1
ili njihovih farmaceutski prihvatljivih soli, solvata ili hidrata, gde su:
R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika i C1-3 alkila, pod uslovom da kada je R1 vodonik, R2 nije vodonik.
R3 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C3-6 cikloalkil, C3-6 cikloalkil-C1-6 alkil, C1-6 alkoksi, aril i aril-C1-3 alkil grupe, gde je svaka aril grupa eventualno supstituisana jednim do tri supstituenta, nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupe, i halogena
i
gde je svaka prethodno spomenuta alkil, alkenil, cikloalkil i alkoksi grupa opciono supstituisana jednim do tri atoma fluora.
Procesi koje nudi ovaj pronalazak mogu biti jevtiniji (cost-effectve) ili efikasniji od poznatih procesa i zahtevaju manje zapremine rastvarača.
Jedan aspekt ovog pronalaska, kao Oblik A, je proces dobijanja jedinjenja formule 10, ili njegove soli, i jedinjenja formule 11, ili njegove soli
koji se sastoji od
(a) kontakta jedinjenja formule 7
sa jednim enzimom, gde enzim dijastereoselektivno hidrolizuje jedinjenje formule 7 u jedinjenje formule 10 ili njegovu so, ili u jedinjenje formule 11 ili njegovu so;
(b) izolovanja jedinjenja formule 10 i njegovog dijastereomera ili njegove soli i
(c) opcione hidrolize jedinjenja formule 10 ili 11 da bi se dobila slobodna karboksi kiselina, gde su
R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika i C1-3 alkil grupe, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici.
R3 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C3-6 cikloalkil, C3-6 cikloalkil-C1-6 alkil, C1-6 alkoksi, aril i aril-C1-3 alkil grupe, gde je svaka aril grupa opciono supstituisana jednim do tri supstituenta, nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupe, i halogena
i
gde je svaka prethodno spomenuta alkil, alkenil, cikloalkil i alkoksi grupa opciono supstituisana jednim do tri atoma fluora;
R6 u Formuli 7 odabran je od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe, i
R8 i R9 u Formuli 10 i 11 su, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika, C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C2-6 alkinil, aril-C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril-C2-6 alkinil grupe, pod uslovom da R8 i R9 nisu oba vodonici i
gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupe i halogena
Kao Oblik A, pronalazak daje proces za dobijanje jedinjenja formule 10 ili njegovih soli:
gde su R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika i C1-3 alkil grupe, pod uslovom da kada je R1 vodonik, R2 nije vodonik.
R3 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C3-6 cikloalkil, C3-6 cikloalkil-C1-6 alkil, C1-6 alkoksi, aril i aril-C1-3 alkil grupe, gde je svaka aril grupa opciono supstituisana jednim do tri supstituenata, nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupa, i halogena
i gde je svaka prethodno spomenuta alkil, alkenil, cikloalkil i alkoksi grupa opciono supstituisana jednim do tri atoma fluora; i
R8 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C2-6 alkinil, aril-C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril-C2-6 alkinil grupe, gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupe i halogena
i gde navedeni proces obuhvata
(a) kontakt jedinjenja formule 7 sa jednim enzimom, gde enzim dijastereoselektivno hidrolizuje jedinjenje formule 7 u jedinjenje formule 11a
gde su R1, R2 i R3 definisani kao za jedinjenje formule 10, a
R6 u Formuli 7 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe, gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupe, i halogena
i
(b) izolovanja jedinjenja formule 10 i njegovog dijastereomera ili njegove soli
Kao oblik A2, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku A, gde je R9 vodonik.
Kao oblik A3, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku A, A1 ili A2, gde su R6 i R8 nezavisno odabrani od C1-6 alkil grupe, pretežno metil, etil, n-propil i i-propil, a najbolje metil i etil.
Kao oblik A4, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku A, A1, A2 ili A3, gde su R1 i R2, svaki nezavisno, vodonik ili metil grupa, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici, a R3 je C1-6 alkil grupa; R1 je pretežno vodonik, R2 metil, a R3 je metil, etil, n-propil ili i-propil grupa; najbolje je kad je R1 vodonik, R2 metil, a R3 etil grupa.
Kao oblik A5, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku A, A1, A2, A3 ili A4, gde je enzim u stupnju (a) lipaza; najbolje je da enzim bude lipaza iz mikroorganizama Burikholderia cepacia ili Thermomyces lanuginosusa.
Kao oblik A6, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku A, A1, A2, A3, A4 ili A5, gde proces dalje podrazumeva i stupanj
(c) u kome se po izboru jedinjenje Formule 10 može konvertovati u svoju so, poželjno u so alkalnog metala, najbolje u so natrijuma.
Dalji aspekt pronalaska pruža, u Obliku A7, proces za dobijanje jedinjenja Formule 10a ili njegove soli:
gde su R1, R2 i R3 definisani kao u Obliku A ili A3. Proces obuhvata stupnjeve od:
(a) kontakta jedinjenja formule 7
sa jednim enzimom, da bi se dobilo jedinjenje formule 10 ili njegova so, i jedinjenje formule 11 ili njegova so
gde enzim dijastereoselektivno hidrolizuje jedinjenje formule 7 u jedinjenje formule 10 ili njegovu so, ili u jedinjenje formule 11 ili njegovu so;
(b) izolovanja jedinjenja formule 10 ili njegove soli i
(c) opcione hidrolize jedinjenja formule 10 da bi se dobilo jedinjenje Formule 10a, gde su
R1, R2 i R3 u Formuli 7, Formuli 10 i Formuli 11 kao što je gore definisano za Formulu 1,
R6 u Formuli 7 odabran je od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe; i
R8 i R9 u Formuli 10 i 11 su, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika, C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C2-6 alkinil, aril-C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril-C2-6 alkinil grupe,
gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilamino grupe i halogena
Pronalazak dalje daje, u Obliku B, jedinjenje Formule 7, kako je definisano u Oblicima A, A1 ili A4; poželjno je da je R6 C1-6 alkil grupa, najbolje je kad je R6 metil, etil, n-propil ili i-propil grupa.
U Obliku B1 pronalazak daje jedinjenja Formule 7 odabrana od:
dietil estra (2’R)-2-cijano-2-(2’-metii-butil)-ćilibarne kiseline;
dietil estra (2’R)-2-cijano-2-(2’-metil-pentil)-ćilibarne kiseline
dietil estra (2’R)-2-cijano-2-(2’-metil-heksil)-ćilibarne kiseline;
dietil estra (2’R)-2-cijano-2-(2’,4’-dimetil-pentil)-ćilibarne kiseline;
etilestra (5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline;
etilestra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
etilestra (5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiselina;
etilestra (5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline
(5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline;
(5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline;
(5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline;
(5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline;
(3S,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano-5-metil-oktanske kiseline;
(3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline;
(3S,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline
etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiselina;
metil- estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline;
(3R,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline;
(3R,5R)-3- cijano-5-metil-oktanske kiseline;
(3R,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline;
(3R,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline;
etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline;
etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-rnetil-oktanske kiseline
etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline;
etil estra (3R,5R)-3-cijano-5,7dimetil-oktanske kiseline; i
dijastereomera i suprotnih enantiomera navedenih jedinjenja i soli navedenih jedinjenja, njihovih dijastereomera i suprotnih enantiomera.
Kao Oblik B2, pronalazak daje jedinjenja Formule 10 odabrana od:
(3S,5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
(3S, 5R)-3- cijano -5, 7-dimetil-oktanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiselina;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
metil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5,7-dimetil-oktanske kiseline;
i njihovih soli i estara
U Obliku B3, pronalazak daje jedinjenje (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktansku kiselinu ili njegovu so ili estar (jedinjenje Formule 10b)
gde je R8b odabrano od vodonika, C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C2-6 alkinil, aril-C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril-C2-6 alkinil grupe, gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilmino grupe i halogena, kao i njihovih soli. Poželjno je da estar bude jedinjenje Formule 10b, gde je R8b C1-6 alkil grupa, a najbolje da je R8b metil ili etil grupa. Poželjno je da njegova so bude so alkalnog metala i (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline, a najbolje njena natrijumova so.
Pronalazak zatim daje, u Obliku C, proces za dobijanje jedinjenja Formule 7 ili njegove soli
gde su R1, R2 i R3 definisani kao u Obliku B, a
R6 je C1-6 alkil grupa
i gde navedeni proces obuhvata:
(a) reakciju jedinjenja Formule 19 sa ortoestrom jedinjenja Formule 20 u prisustvu baze
gde su R1, R2 i R3 definisani kao za jedinjenje Formule 7, a
X2 je halogen:
i
(b) hidrolizu nastalog intermedijarnog proizvoda u vidu ortoestra da bi se dobio karboksilni estar Formule 7.
Pronalazak zatim daje, u Obliku D, proces za dobijanje jedinjenja Formule 1, koje je ranije definisano, njegov dijastereomer, ili farmaceutski prihvatljiv kompleks, so, solvat ili hidrat, obuhvatajući stupnjeve (a) do (c) procesa deinisanog u Oblicima A, A6 ili A7, posle čega slede stupnjevi
(d) redukovanje cijano grupe jedinjenja Formule 10, ili njegove soli
gde su R1, R2 i R3 u formuli 10 definisani kao za jedinjenje Formule 1, a R6 kao što je definisano u Obliku A;
i
(e) po želji prevođenje jedinjenja Formule 1 ili njegove soli u farmaceutski prihvatljivu so, solvat ili hidrat.
Pronalazak zatim daje, u Obliku D1, proces za dobijanje jedinjenja Formule 1, koje je ranije definisano, ili njegovu farmaceutski prihvatljivu so, solvat ili hidrat, obuhvatajući stupnjeve (a) do (c) procesa definisanog u Obliku A6, posle čega slede stupnjevi
(d) redukovanje cijano grupe soli jedinjenja Formule 10 da bi se dobila so jedinjenja Formule 1 i
(e) po želji prevođenje nastale soli jedinjenja Formule 1 ili u njenu farmaceutski prihvatljivu so, solvat ili hidrat.
U Obliku D2, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku D1, gde u stupnju (c) jedinjenje Formule 10 biva konvertovano u so alkalnog metala, najpoželjnije u natrijumovu so.
U Obliku D3, pronalazak daje proces kao što je definisano u Obliku D, gde u stupnju (e) nastala so biva konvertovana u slobodnu kiselinu Formule 1.
Pronalazak se odnosi i na proces za dobijanje jedinjenja Formule 1, kao što je opisano, uključujući i njegov dijastereomer, ili farmaceutski prihvatljivu so, solvat ili hidrat, uključujući stupnjeve (a) do (c) procesa opisanog u Obliku A, posle čega slede stupnjevi:
(d) redukovanje cijano grupe jedinjenja Formule 8,
ili njegove soli, da bi se dobilo jedinjenje Formule 9
ili njegova so, gde su R1, R2 i R3 u Formuli 8 i Formuli 9 definisani kao u Formuli 1,
i
(e) opciono tretiranje soli jedinjenja Formule 9 kiselinom i
(f) razlaganje jedinjenja Formule 9 ili njegove soli i
(g) po želji prevođenje jedinjenja Formule 1 ili njegove soli u farmaceutski prihvatljiv kompleks, so, solvat ili hidrat,
Dodatni aspekt pronalaska daje jedinjenja Formule 19
uključujući njegove soli, gde su R1, R2 i R3 definisani kao gore, u Formuli 1,
R8 je odabran od vodonika, C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe
R12 je vodonik ili -C(O)OR7, a
R7 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil i aril C2-6 alkinil grupe, gde je svaka od navedenih aril grupa opciono supstituisna jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilamino grupe i halogena
i
gde je svaka prethodno spomenuta alkil, alkenil, cikloalkil i alkoksi grupa opciono supstituisana jednim do tri atoma fluora.
Dalji aspekt pronalaska daje jedinjenja Formule 7, Formule 8, Formule 10, Formule 11 i Formule 10a, odabranih od
dietil estra (2’R)-2- cijano -2-(2’-metii-butil)-ćilibarne kiseline;
dietil estra (2’R)-2- cijano -2-(2’-metil-pentil)-ćilibarne kiseline
dietil estra (2’R)-2- cijano -2-(2’-metil-heksil)-ćilibarne kiseline;
dietil estra (2’R)-2- cijano -2-(2’,4’-dimetil-pentil)-ćilibarne kiseline;
etilestra (5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline;
etilestra (5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline
etilestra (5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
etilestra (5R)-3- cijano -5,7-dimetil-oktanske kiseline
(5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline;
(5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
(5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
(5R)-3- cijano -5,7-dimetil-oktanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
(3S,5R)-3- cijano -5,7-dimetil-oktanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
etil estra (3S,5R)-3- cijano -5,7-dimetil-oktanske kiseline;
(3R,5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline;
(3R,5R)-3- cijano -5-metil-oktanske kiseline;
(3R,5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
(3R,5R)-3- cijano -5,7-dimetil-oktanske kiseline;
etil estra (3R,5R)-3- cijano -5-metil-heptanske kiseline;
etil estra (3R,5R)-3- cijano -5-rnetil-oktanske kiseline
etil estra (3R,5R)-3- cijano -5-metil-nonanske kiseline;
etil estra (3R,5R)-3- cijano -5,7dimetil-oktanske kiseline; i
njihovih soli
Pronalazak dalje daje, u Obliku E, uglavnom čistu, kristalnu (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A, koju karakteriše slika difrakcije X-zraka kroz prah (PXRD) dobijena ozračivanjem CuKα; koje obuhvata maksimume na 7,7, 15,8, 20,8 i 23,1 stepena dva teta ugla ±0,2 stepena.
Kao Oblik E1, pronalazak daje, uglavnom čistu, kristalnu (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A, koju karakteriše termogram diferencijalne skening kalorimetrije (DSC), koji daje jedan oštar endotermalni porast sa maksimumom na 194±2°C.
Kao Oblik E2, pronalazak daje, uglavnom čistu, kristalnu (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A, koju karakteriše Fourier Transform Infracrveni (FT-IC) spektar koji obuhvata apsorpcione trake na 1008 i 894 cm-1.
Kao Oblik E3, pronalazak daje, uglavnom čistu, kristalnu (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A, koju karakteriše Fourier Transform Raman (FT-Raman) spektar koji obuhvata apsorpcione trake na 1550, 595 i 386 cm-1.
Izraz "uglavnom čista" koji se ovde koristi označava najmanje 95 težinskih % čistoće. Radije, "uglavnom čista" označava najmanje težinskih 98% čistoće, a najradije označava najmanje 99 težinskih % čistoće.
Kao Oblik E4, pronalazak daje, (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A za upotrebu u vidu leka.
Kao Oblik E5, pronalazak daje, (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A za upotrebu u lečenju oboljenja ili poremećaja u kojima je indikovan ligand alfa-2-delta receptora, naročito za lečenje oboljenja ili poremećaja odabranih od epilepsije, bolova (npr., akutnih i hroničnih bolova, neuropatskih bolova i psihogenih bolova); neurodegenerativnih poremećaja (npr., akutnih povreda mozga usled moždanog udara, povreda glave, asfiksije); psihijatrijskih poremećaja (npr., anksioznosti i depresije); i poremećaja sna (npr., insomnije, nesanice vezane za uzimanje droga, hipersomnije, narkolepsije, apnee u snu i parasomnije), opsesivno kompulsivnh poremećaja (OCD), fobija, poremećaja posle traumatskog stresa (PTSD), sindroma nemirnih nogu, predmenstrualnog disforičnog poremećaja, vazomotornih simptoma (valunzi i noćnih preznojavanja) i fibromijalgije.
Kao Oblik E6, pronalazak daje, upotrebu (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline Oblika A u izradi lekova za lečenje oboljenja ili poremećaja u kojima je indikovan ligand alfa-2-delta receptora, naročito za lečenje oboljenja ili poremećaja odabranih od epilepsije, bolova (npr., akutnih i hroničnih bolova, neuropatskih bolova i psihogenih bolova); neurodegenerativnih poremećaja (npr., akutnih povreda mozga usled moždanog udara, povreda glave, asfiksije); psihjatrijskih poremećaja (npr., anksioznosti i depresije); i poremećaja sna (npr., insomnije, nesanice vezane za uzimanje droga, hipersomnije, narkolepsije, apnee u snu i parasomnije), opsesivno kompulsivnh poremećaja (OCD), fobija, poremećaja posle traumatskog stresa (PTSD), sindroma nemirnih nogu, predmenstrualnog disforičnog poremećaja, vazomotornih simptoma (valunzi i noćna preznojavanja) i fibromijalgije.
Kao Oblik E7, pronalazak daje, metod za lečenje oboljenja ili poremećaja u kojima je kod sisara indikovan ligand alfa-2-delta receptora, naročito za lečenje oboljenja ili poremećaja odabranih od epilepsije, bolova (npr., akutnih i hroničnih bolova, neuropatskih bolova i psihogenih bolova); neurodegenerativnih poremećaja (npr., akutnih povreda mozga usled moždanog udara, povreda glave, asfiksije); psihijatrijskih poremećaja (npr., anksioznosti i depresije); i poremećaja sna (npr., insomnije, nesanice vezane za uzimanje droga, hipersomnije, narkolepsije, apnee u snu i parasomnije), opsesivno kompulsivnh poremećaja (OCD), fobija, poremećaja posle traumatskog stresa (PTSD), sindroma nemirnih nogu, predmenstrualnog disforičnog poremećaja, vazomotornih simptoma (valunzi i noćnih preznojavanja) i fibromijalgije, uključujući davanje (3R,5R)-3-aminoetil--5-metil-oktanske kiseline Oblika A sisarima kojima je potreban takav tretman.
Najčešća je upotreba za tretiranje vazomotornih simptoma (valunzi i noćna preznojavanja).
Kao Oblik E8, pronalazak daje farmaceutski sastav koji uključuje (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Oblika A i jedan ili više farmaceutski prihvatljivih ekscipijenata.
Kao Oblik E9, pronalazak daje proces za dobijanje (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline Oblika A rekristalisanjem iz rastvora sirove (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline u smeši etanola i vode ili izopropil alkohola (IPA) i vode; bolje iz rastvora sirove (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline u smeši etanola i vode, zapreminski 1:1, ili u smeši IPA:voda zapreminski 1:1; najbolje iz rastvora sirove (3R,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline u smeši etanola i vode, zapreminski 1:1.
Ovaj pronalazak uključuje sve komplekse i soli, bilo da su farmaceutski pihvatljivi ili ne, solvate, hidrate, i polimorfne oblike navedenih jedinjenja. Neka jedinjenja mogu sadržavati alkenil ili cikličnu grupu, tako da su mogući cis/trans (ili Z/E) stereoizomeri, ili mogu da sadrže keto ili oksim grupu, tako da može doći do tautomerije. U takvim slučajevima, ovaj pronalazak uključuje sve Z/E izomere i tautomerne oblike, bilo da su čisti, uglavnom čisti ili smeše.
Ukoliko nije drugačije ukazano, ovaj opis koristi niženavedene definicije. Neke od definicija i formula mogu da sadrže crticu ("-") da se ukaže na vezu između atoma ili tačku vezivanja za imenovani ili neimenovani atom ili grupu atoma. Druge definicije i formule mogu da uključe znak jednako ("="), ili simbol identičnosti ("≡") da označi dvogubu, odnosno trogubu vezu. Neke formule mogu da sadrže jednu ili više zvezdica ("*") da označe stereogene (asimetrične ili hiralne) centre, mada odsustvo zvezdice ne znači da jedinjenje nema stereocentar. Takve formule se mogu odnositi na racemate ili na individualne enantiomere ili na individualne dijastereomere, koji mogu, ali i ne moraju biti uglavnom čisti. Druge formule mogu da uključuju jednu ili više talasastih veza ("~~~"). Kada su vezane za stereogene centre, talasaste veze se odnose na oba stereoizomera, ili individualno ili kao smeše. Slično tome, kada su vezane za dvogubu vezu, talasaste veze označavaju Z-izomer, E-izomer ili smešu Z i E izomera. Neke formule mogu da sadrže isprekidanu vezu "-----" da označe jednogubu ili dvogubu vezu.
"Supstituisane" grupe su one grupe u kojima je jedan ili više vodonikovih atoma zamenjen jednim ili više drugih atoma ili grupa, pod uslovom da zadovoljavaju kriterijume valence i da se tom supstitucijom dobija stabilno jedinjenje.
"Oko" ili "približno" kada se upotrebe u vezi sa merljivim numeričkim promenljivim, odnose se na datu vrednost promenljive i na sve vrednosti promenljive veličine koje su u okviru eksperimentalne greške date vrednosti (npr., u okviru 96% intervala poverenja za srednju vrednost ili srednje vrednosti) ili unutar ±10 procenata date vrednosti, koje god da je veće.
"Alkil" se odnosi na linearne lance ili razgranate zasićene ugljovodonične grupe, koje uglavnom imaju određeni broj ugljenikovih atoma (tj,, C1-3 alkil odnosi se na alkil grupu sa 1, 2 ili 3 ugljenikova atoma, a C1-6 alkil odnosi se na alkil grupu sa 1, 2, 3, 4, 5 ili 6 ugljenikovih atoma). Primeri alkil grupa uključuju metil, etil, n-propil, i-propil, n-butil, s-butil, i-butil, t-butil, pent-1-il, pent-2-il, pent-3-il, 3-metilbut-1-il, 3-metilbut-2-il, 2-metilbut-2-il, 2,2,2-trimetilet-1-il grupu i slično.
"Alkenil" se odnosi na linearne lance i razgranate ugljovodonične grupe, sa jednom ili više nezasićenih ugljenik-ugljenik veza, i koje uglavnom imaju određeni broj ugljenikovih atoma. Primeri alkenil grupa uključuju, etenil, 1-propen-1-il, 1-propen-2-il, 2-propen-1-il, 1-buten-1-il, 1-buten-2-il, 3-buten-1-il, 3-buten-2-il, 2-buten-1-il, 2-buten-2-il, 2-metil-1-propen-1-il, 2-metil-2-propen-1-il, 1,3-butadien-1-il, 1,3-butadien-2-il grupu , i slično.
"Alkinil" se odnosi na linearan lanac ili razgranate ugljovodonične grupe, sa jednom ili više trogubih ugljenik-ugljenik veza, i koje uglavnom imaju određeni broj ugljenikovih atoma. Primeri alkinil grupa uključuju, etinil, 1-propin-1-il, 2-propin-1-il, 1-butin-1-il, 3-butin-1-il, 3-butin-2-il, 2-butin-1-il grupu i slično.
“Alkoksi” se odnosi na alkil-O-, alkenil-O, i alkinil-O grupu, gde su alkil, alkenil, i alkinil grupe kao što je prethodno definisano. Primeri alkoksi groupa uključuju metoksi, etoksi, n-propoksi, i-propoksi, n-butoksi, s-butoksi, t-butoksi, n-pentoksi, s-pentoksi grupu, i slično.
“Halo,” “halogen” i “halogeno”mogu se koristiti ravnopravno i odnose se na , fluoro, hloro, bromo, i jodo.
“Haloalkil,” “haloalkenil,” “haloalkinil,” i “haloalkoksi,” odnose se respektivno, na alkil, alkenil, alkinil, i alkoksi grupe supstituisane jednim illi više halogenih atoma, gde su alkil, alkenil, alkinil, i alkoksi grupe kao što je već definisano. Primeri haloalkil grupa uključuju trifluorometil, trihlorometil, pentafluoroetil, pentahloroetil grupe i slično.
"Cikloalkil" se odnosi na zasićene monociklične i biciklične ugljovodonične prstenove, koji uglavnom imaju određeni broj ugljenikovih atoma koji formiraju prsten (tj. C3-7 cikloalkil odnosi se na cikloalkilnu grupu sa 3, 4, 5, 6 i 7 ugljenikovih atoma kao članova prstena). Cikloalkil može biti vezan za roditeljsku grupu ili za supstrat u bilo kom atomu prstena, ukoliko to vezivanje ne ugrožava zahteve valence. Slično, cikloalkilne grupe mogu da uključe jedan ili više supstituenata koji nisu vodonikovi atomi, ukoliko to vezivanje ne ugrožava zahteve valence. Korisni supstituenti uključuju alkil, alkenil, alkinil, haloalkil, haloalkenil, haloalkinil, alkoksi, alkoksicarboni!, alkanoil grupe, i halo, kao što je ranije definisan, kao i hidroksi, merkapto, nitro, i amino grupe.
Primeri monocikličnih cikloalkil grupa uključuju ciklopropil, ciklobutil, ciklopentil, cikloheksil, i slično. Primeri bicikličnih cikloalkil grupa uključuju biciklo[1.1.0]butil, biciklo[1.1.1]pentil, biciklo[2.1.0]pentil, biciklo[2.1.1]heksil, biciklo[3.1.0]heksil, biciklo[2.2.1]heptil, biciklo[3.2.0]heptil, biciklo[3.1.1]heptil, biciklo[4.1.0]heptil, biciklo[2.2.2]oktil, biciklo[3.2.1] oktil, biciklo[4.1.1]oktil, biciklo[3.3.0]oktil, biciklo[4.2.0]oktil, biciklo[3.3.1]nonil, biciklo[4.2.1]nonil, biciklo[4.3.0]nonil, biciklo[3.3.2]decil, biciklo[4.2.2}decil, biciklo[4.3.1}decil, biciklo[4.4.0]decil, biciklo[3.3.3]undecil, biciklo[4.3.2]undecil, biciklo[4.3.3]dodecil grupe, i slično.
"Cikloalkenil" se odnosi na monociklične i biciklične ugljovodonične prstenove koji imaju jednu ili više nezasićenih ugljenik-ugljenik veza i uglavnom imaju određeni broj ugljenikovih atoma koji čine prsten (tj., C3-7 cikloalkenil grupa se odnosi na cikloalkenil grupu koja ima 3, 4, 5, 6 i 7 atoma ugljenika kao članove prstena). Cikloalkenil grupa se može vezati za roditeljsku grupu ili za supstrat bilo za koji atom prstena, ukoliko to vezivanje ne ugrožava zahteve valence. Korisni supstituenti uključuju alkil, alkenil, alkinil, haloalkil, haloalkenil, haloalkinil, alkoksi, alkoksicarboni!, alkanoil grupe, i halogeno, kao što je ranije opsano, kao i hidroksi, merkapto, nitro, i amino grupe.
“Aril” i “arilen” se odnose na monovalentne, odnosno divalentne aromatične grupe, uključujući 5- i 6-člane aromatične grupe koje sadrže 0 do 4 heteroatoma, nezavisno odabranih od azota, kiseonika i sumpora. Primeri monocikličnih aril grupa uključuju fenil, pirolil, furanil, tiofeneil, tiazolil, izotiazolil, imidazolil, triazolil, tetrazolil, pirazolil, oksazolil, izo-oksazolil, piridinil, pirazinil, piridazinil, pirimidinil grupe ii slično. Aril i arilen grupe takođe uključuju biciklične grupe, triciklične grupe itd., uključujući goreopisane fuzionisane 5- i 6-očlane prstenove. Primeri multicikličnih aril grupa uključuju naftil, bifenil, antracenil, pirenil, karbazolil, benzoksazolil, benzodioksazolil, benzotiazolil, benzoimidazolil, benzotiofeneil, kvinolinil, izokvinolinil, indolil, benzofuranil, purinil, indolizinil grupe, i slično. Aril i arilen grupe mogu biti vezane za roditeljsku grupu ili za supstrat na bilo kom atomu prstena, ukoliko to vezivanje ne ugrožava zahteve valence. Na isti način, aril i arilen grupe mogu da uključe jedan ili više supstituenata koji nisu vodonik, ukoliko ta supstitucija ne ugrožava zahteve valence. Korisni supstituenti uključuju alkil, alkenil, alkinil, haloalkil, haloalkenil, haloalkinil, cikloalkil, cikloalkenil, alkoksi, cikloalkoksi, alkanoil, cikloalkanoil, cikloalkenoil, alkoksikarbonil, cikloalkoksikarbonil grupe i halogeno, kako je gore navedeno, i hidroksi, merkapto, nitro, amino, i alkilamino grupe.
"Arilalkil" se odnosi na aril-alkil grupe gde su aril i alkil grupe kao što je prethodno definisano. Primeri uključuju benzil, fluorenilmetil grupe i slično.
"Odlazeća grupa " se odnosi na bilo koju grupu koja napušta molekul tokom procesa fragmentacije, reakcija supstitucije, reakcija eliminacije i adiciono-eliminacionih reakcija. Odlazeća grupa može biti nukleofugalna, kada grupa odlazi sa parom elektrona koji su dotle služili kao veza između odlazeće grupe i molekula, ili može biti elektrofugalna, kada grupa odlazi bez para elektrona. Sposobnost nukleofugalne odlazeće grupe da ode zavisi od njene bazne jačine, gde su najjače baze najslabije odlazeće grupe. Uobičajene nukleofugalne grupe uključuju azot (npr. iz dijazonijum soli); sulfonate, uključujući alkilsulfonate (npr., mezilat), fluoroalkilsulfonate (npr., triflate heksaflat, nonaflat, i trezilat), i arilsulfonate (npr., tozilat, brozilat, klozilat, i nozilat). Druge uključuju karbonate, halogene jone, karboksilatne anjone, fenolatne jone i alkokside. Neke jače baze, kao što su NH2- i 0H-, mogu da se učine boljim odlazećim grupama tretiranjem kiselinom. Uobičajene elektrofugalne odlazeće grupe uključuju proton, CO2 i metale.
"Enantiomerni višak" ili "ee" (od enantiomeric excess) je mera, za dati uzorak, viška jednog enantiomera u uzorku racemata hiralnog jedinjenja i izražava se kao procenat. Enantiomerski višak se definiše kao 100 x (er-1)/(er+1), gde je "er" odnos zastupljenijeg enantiomera prema manje zastupljenom enantiomeru.
"Dijastereomerni višak" ili "de" (od diastereomeric excess) je mera, za dati uzorak, viška jednog dijastereomera u odnosu na uzorak koji ima jednake količine dijastereomera i izražava se kao procenat. Dijastereomerni višak se definiše kao 100 x (dr-1)/(dr+1), gde je "dr" odnos zastupljenijeg dijastereomera prema manje zastupljenom dijastereomeru.
“Stereoselektivno”, “enantioselektivno”, “dijastereoselektivno”, i njihove varijante, odnose se na dati proces (npr., hidrogenacija) koji daje više jednog stereoizomera, enantiomera, ili dijastereoizomera, nego drugog.
"Visok nivo stereoselektivnosti”, “visok nivo enantioselektivnosti”, “visok nivo dijastereoselektivnosti”, i njihove varijante odnose se na dati proces koji daje proizvode sa viškom jednog stereoizomera, enantiomera, ili dijastereoizomera, koji čini najmanje 90% proizvoda. Za par enantiomera ili dijastereomera, visok nivo enantioselektivnost ili dijastereoselektivnosti odgovarao bi vrednosti ee ili de od najmanje 80%.
“Stereoizomerno obogaćen”, “enantiomerno obogaćen”, “dijastereomerno obogaćen”, i njihove varijante, odnose se, respektivno, na uzorak jedinjenja koje sadrži više jednog stereoizomera, enantiomera ili dijastereomera nego drugog. Stepen obogaćenja može se meriti procentom od ukupnog proizvoda, ili, za par enantiomera ili dijastereomera, pomoću ee ili de
“Stereoizomeri” određenog jedinjenja odnose se na suprotne enantiomere jedinjenja i na bilo koje dijastereoizomere ili geometrijske izomere (Z/E) jedinjenja. Na primer, ako određeno jedinjenje ima S,R,Z stereohemijsku konfiguraciju, njegovi stereoizomeri će obuhvatiti njegov suprotni enantiomer koji ima R,S,Z konfiguraciju, njegove dijastereomere koji imaju S,S,Z konfiguraciju i R,R,Z konfiguraciju, i njegove geometrijske izomere sa S,R,E konfiguracijom i R,S,E konfiguracijom, S,S,E konfiguracijom i R,R,E konfiguracijom.
“Uglavnom čist stereoizomer”, “uglavnom čist enantiomer”, “uglavnom čist dijastereomer" i njihove varijante, odnose se, respektivno, na uzorak koji sadrži stereoizomer, enantiomer, ili dijastereomer, sa najmanje oko 95% od uzorka.. Za parove enantiomera i dijastereomera, uglavnom čist enantiomer ili dijastereomer bi odgovarao uzorku koji ima ee ili de od oko 90% ili više. “Čist stereoizomer”, “čist enantiomer,’ “čist dijastereomer”, i njihove varijante, odnosi se, respektivno, na uzorak koji sadrži stereoizomer, enantiomer, ili dijastereomer, koji obuhvata najmanje oko 99,5% uzorka. Za parove enantiomera i dijastereomera, čist enantiomer ili čist dijastereomer” bi odgovarao uzorcima koji imaju ee ili de oko 99% ili više.
“Suprotan enantiomer” odnosi se na molekul koji se ne može superponirati na lik u ogledalu referentnog molekula i koji se može dobiti invertovanjem svih stereogenih centara referentnog molekula. Na primer, ako referentni molekul ima apsolutnu S sterohemijsku konfiguraciju, tada suprotan enantiomer ima apsolutnu R sterohemijsku konfiguraciju. Slično, ako referentni molekul ima apsolutnu S,S sterohemijsku konfiguraciju, tada suprotan enantiomer ima apsolutnu R,R sterohemijsku konfiguraciju i tako dalje.
"Vrednost enantioselektivnosti" ili "E" odnosi se na odnos konstanti specifičnosti za svaki enantiomer (ili za svaki stereoizomer para dijastereomera) jedinjenja koje podleže hemijskoj reakciji ili konverziji i može se izračunati (za S-enantiomer) iz izraza:
—
gde su KS i KR konstante brzina reakcija 1. reda za konverziju S- i R-enantiomera; KSM i KRM su Michaelisove konstante za S-, odnosno R-enantiomere; χ je frakciona konverzija supstrata; eep i ees su enantiomerni viškovi u proizvodu, odnosno supstratu (reaktantu).
"Lipazna jedinica" ili "LU" odnosi se na količinu enzima (u g) koja oslobađa 1 μmol buterne kiseline/min (koja se može titrovati) kada se dovede u kontakt sa tributirinom i nekim emulzifikatorom (gumarabikom) na 30°C i pH 7.
"Solvat" se odnosi na molekulski kompleks koji sadrži opisano ili patentirano (disclosed or claimed) jedinjenje i stehiometrijsku ili ne-stehiometrijsku količinu jednog ili više molekula rastvarača (npr. etanola).
"Hidrat" se odnosi na solvat koji sadrži opisano ili patentirano jedinjenje i stehiometrijsku ili ne-stehiometrijsku količinu vode.
"Farmaceutski prihvatljivi kompleksi, soli, solvati ili hidrati" odnose se na komplekse, adicione soli baza ili kiselina, solvate ili hidrate opisanih ili patentiranih jedinjenja koja su, u okviru zdravih medicinskih prosuđivanja, pogodna za upotrebu u kontaktu sa tkivima pacijenata, bez izazivanja preteranih toksičnih, iritacionih ili alergijskih reakcija, i slično; srazmerno razumnom odnosu dobit/rizik i efikasna u primeni kojoj su namenjena.
"Pred-katalizator" ili "prekursor katalizatora" se odnosi na jedinjenje ili skup jedinjenja koja se prevode u katalizator pred upotrebu.
"Tretiranje" se odnosi na promenu, olakšavanje, inhibiranje napredovanja ili sprečavanje poremećaja ili stanja na koje se ovaj termin odnosi, ili na sprečavanje jednog ili više simptoma takvog poremećaja ili stanja. "Tretman" se odnosi na čin "tretiranja", kao što je neposredno prethodno opisano.
Tabela 1 navodi skraćenice koje se koriste u specifikaciji.
Tabela 1. Spisak skraćenica
Skraćenica Opis
Ac acetil
ACN acetonitril
Ac2O acetic anhidrid
aq vodeni
(R,R)-BDPP (2R,4R)-(+)-2,4-bis(difenilfosfino)pentan
BES N,N-bis(2-hidroksietil)-2-aminoetansulfonska kiselina
(R)-BICHEP (R)-(-)-2,2’-bis(dicikloheksilfosfino)-6,6’-dimetil-1,1‘-bifenil
BICIN N,N-bis(2-hidroksietil)glicin
(S,S)-BICP (2S,2’S)-bis(difenilfosfino)-(1S,1’S)-biciklopentan
BIFUP 2,2’-bis(difenilfosfino)-4,4’,6,6’-tetrakis(trifluorometil)-l,1' bifenil
(R)-Tol-Bl NAP (R)-(+)-2,2’-bis(di-p-tolilfosfino)-l,1'-binaftil
(S)-Tol-BINAP (S)-(+)-2,2’-bis(di-p-tolilfosfino)-l,1'-binaftil
(R)-BINAP (R)-2,2’-bis(difenilfosfino)-l'1 binaftiI
(S)-BINAP (S)-2,2’-bis(difenilfosfino)-l‘1-binaftil
BIPHEP 2,2’-bis(difenilfosfino)-l,1‘-bifenil
(R)-MeO-BIPHEP (R)-(6,6’-dimetoksibifenil-2,2’-di-il)-bis(difenilfosfin)
(R)-Cl-MeO-Bl PHEP (R)-(+)-5,5’-dihloro-6,6’-dimetoksi-2,2’-bis(difenilfosfino)-1,1‘-bifenil
(S)-Cl-MeO-BIPHEP (S)-(+)-5,5’-dihloro-6,6’-dimetoksi-2,2’-bis(difenilfosfino)-1,1‘-bifenil
BisP* (S,S)-1 ,2-bis(t-butilmetilfosfino)etan
(+)-tetraMeBlTlANP (S)-(+)-2,2’-bis(difenilfosfino)-4,4’,6,6’-tetrametil-3,3’- bibenzo[b]tiofen
Bn benzil
BnBr, BnCl benzilbromid, benzilhlorid
Boc t-butoksikarbonil
BOP benzotriazol-1-iloksi-tris-(dimetilamino)-fosfonijum heksafluorofosfat
(R)-(S)-BPPFA (-)-(R)-N,N-dimetil-1-((S)-1‘,2-bis(difenilfosfino) ferocenil)etilamin
(R, R)-Et-BPE (+)-1,2-bis((2R,5i)-2,5-dietilfosfolano)etan
(R, R)-Me-BPE (+)-1,2-bis((2R,5R)-2,5-dimetilfosfolano)etan
(S, S)-BPPM (-)-(2S,4S)-2-difenilfosfinometiI-4-difenilfosfino-1-t-butoksikarbonilpirolidin
Bs brozil ili p-bromo-benzensulfonil
Bu butil
n-BuLi n-butil litijum
t-Bu tercijarni butil
Bu4N+Br- tetrabutil-amonijum bromid
t-BuOK kalijum tercijarni-butoksid
t-BuOLi litijum tercijarni -butoksid
t-BuOMe tercijarni butil metil etar
t-BuONa natrijum tercijarni butil oksid
(+)-CAMP (R)-(+)-cikloheksil(2-anizil)metilfosfin; monofosfin
CARBOPHOS metil-α-D-glukopiranozid-2,6-dibenzoat-3,4-di(bis(3,5-dimetilfenil)fosfinit)
Cbz benziloksikarbonil
CDI N,N-karbonildiimidazol
χ frakciona konverzija
CnTunaPHOS 2,2-bis-difenilfosfanil-bifenil koji ima -O-(CH2)n-O- grupu koja povezuje 6,6’ atome ugljenika bifenila (npr, (R)-1,14-bis-difenilfosfanil-6,7,8,9-tetrahidro-5,10-dioksa-dibenzo[a,c]ciklodecen za n=4).
COD 1 5-ciklooktadien
(R)-CYCPHOS (R)-1,2-bis(difenilfosfino)-1-cikloheksiletan
DABCO 1,4-diazabiciklo[2.2.2]oktan
DBAD di-t-butil azodikarboksilat
DBN 1,5-diazabiciklo[4.3.0]non-5-en
DBU 1,8-diazabiciklo[5.4.0)undek-7-en
DCC dicikoheksilkarbodiimid
de dijastereomerni višak
DEAD dietil azodikarboksilat
(R, R)-DEGUPHOS N-benzil-(3R,4R)-3,4-bis(difenilfosfino)pirolidin
DIAD diizopropil azodikarboksilat
(R, R)-DIOP (4R,5R)-(-)-O-izopropiliden-2,3-dihidroksi-1,4-bis(difenilfosfino)butan
(R,R)-DIPAMP (R,R)-(-)-1,2-bis[(O-metoksifenil)(fenil)fosfino]etan
DIPEA diizopropiletilamin (Hűnig-ova baza)
DMAP 4-(dimetilamino) piridin
DMF dimetilformamid
DMSO dimetilsulfoksid
DMT-MM 4-(4,6-dimetoksi-1,3,5-triazin-2-il)-4-metilmorfolinijum hlorid
(R, R)-Et-DUPHOS (-)-1,2-bis((2R,5R)-2,5-dietilfosfolano)benzen
(S, S)-Et-DUPHOS (-)-1,2-bis((2S,5S)-2,5-dietilfosfolano)benzen
(R, R)-i-Pr-DUPHOS (+)-1,2-bis((2R,5R)-2,5-di-i-propilfosfolano)benzen
(R, R)-Me-DUPHOS (-)-1 ,2-bis((2R,5R)-2,5-dimetilfosfolano)benzen
(S, S)-Me-DUPHOS (-)-1,2-bis((2S,5S)-2,5-dimetilfosfolano)benzen
E Vrednost enantioselektivnosti ili odnos konstanti specifičnosti za svaki enantiomer jedinjenja koje podleže hemijskoj reakciji ili konverziji
EDCI 1-(3-dimetilaminopropil)-3-etilkarbodiimid
ee (eep ili ees) enantiomerni višak (proizvoda ili reaktanta)
eq ekvivalenti
er odnos enantiomera
Et etil
EtN trietil-amin
EtOAc etil acetat
Et2O dietit etar
EtOH etil alkohol
FDPP pentafluorofenil difenilfosfinat
(R,R)-Et-FerroTANE 1,1‘-bIs((2R,4R)-2,4-dietilfosfotano)ferocen
Fmoc 9-fluoroenilmetoksikarbonil
GC gasna hromatografija
h, min, s sati, minuti, sekunde
HEPES 4-(2-hidroksietil)piperazin-1-etansulfonska kiselina
HOAc sirćetna kiselina
HOAt 1-hidroksi-7-azabenzotriazol
HOBt N-hidroksibenzotriazol
HODhbt 3-hidroksi-3,4-dihidro-4-okso-1,2,3-benzotriazin
HPLC tečna hromatografija visoke performanse
lAcOEt etil jodoacetat
IPA izopropanol
i-PrOAc izopropil acetat
(R)-(R)-JOSIPHOS (R)-(-)-1-[(R)-2-(difenilfosfino)ferocenil]etildicikloheksilfosfin
(S)-(S)-JOSIPHOS (S)-(-)-1-[(S)-2-(difenilfosfino)ferocenil]etildicikloheksilfosfin
(R)-(S)-JOSIPHOS (R)-(-)-1-[(S)-2-(difenilfosfino)ferocenil)etildicikloheksilfosfin
KHMDS k kalijum heksametildisilazan
KF Karl Fischer
KS, KS konstanta reakcije 1. reda za S- ili R-enantiomer
KSM, KRM Michaelisova konstanta za S- ili R-enantiomer
LAH litijum aluminijum hidrid
LC/MS tečna hromatografija masena spektrometrija
LDA litijum diizopropilamid
LHMDS litijum heksametildisilazan
LICA litijum izopropilcikloheksilamid
LTMP 2,2,6,6-tetrametilpiperidin
LU lipazna jedinica
Me metil
MeCl2 metilen hlorid
Mel metil jodid
MEK metiletilketon ili butan-2-on
MeOH metil alcohol
MeONa natrijum metoksid
MES 2-morfolinoetansulfonska kiselina
(R,R)-t-butil-miniPHOS (R,R)-1,2-bis(di-t-butilmetilfosfino)metan
(S, S) MandylPhos (S,S)-(-)-2,2’-bis[(R)-(N,N-dimetilamino)(fenil)metil]-1,1’-bis(difenilfosfino)ferocen
(R)-MonoPhos (R)-(-)-[4,N,N-dimetilamino]dinafto[2,1-d:1‘2’-f][1,3,2)dioksafosfepin
(R)-MOP (R)-(+)-2-(difenilfosfino)-2’-metoksi-1,1‘-binaftil
MOPS 3-(N-morfolino)propansulfonska kiselina
MPa mega Paskali
mp tačka topljenja
Ms mesil ili metansulfonil
MTBE metil tercijarni butil etar
NMP N-metilpirolidon
Ns nozil ili nitrobenzen sulfonil
(R,R)-NORPHOS (2R,3R)-(-)-2,3-bis(difenilfosfino)biciklo[2.2.1]hept-5-en
OTf- triflat (anjon trifluoro-metan-sulfonske kiseline)
PdCl2(dppf)2 dihloro [1,1'-bis(difenilfosfino)ferocen]paladijum (II) dihlorometan adukt
(R,S,R,S)-Me-PENPHOS (1R,2S,4R,5S)-2,5-dimetil-7-fosfadiciklo[2.2.1]heptan
Ph fenil
Ph3P trifenilfosfin
Ph3As trifenilarsin
(R)-PHANEPHOS (R)-(-)-4,12- bis(difenilfosfino)-[2.2]-paraciklofan
(S)-PHANEPHOS (S)-(-)-4,12- bis(difenilfosfino)-[2.2]-paraciklofan
(R)-PNNP N,N'-bis[(R)-(+)-α-metilbenzil]-N,N'-bis(difenilfosfino)etilen diamin
PPh2-PhOx-Ph R)-(-)-2-[2-(difenilfosfino)fenil]-4-fenil-2-oksazolin
PIPES piperazin-1,4-bis(2-etansulfonska kiselina)
Pr propil
i-Pr izopropil
(R)-PROPHOS (R)-(+)-1,2-bis(difenilfosfino)propan
PyBOP benzotriazol-1-il-oksi-tris-pirolidino-fosfonijum heksafluorofosfat
(R)-QUINAP (R)-(+)-1-(2-difenilfosfino-1-naftil)izohinolin
RaNi Raney-ev nikl
RI indeks prelamanja
RT sobna temperatura (oko 20°C do 25°C)
s/c molarni odnos supstrata prema katalizatoru
sp vrsta
(R)-SpirOP (1R,5R,6R)-spiro[4.4]-nonan-1,6-dijastereomer-il-difenilfosfinasta kiselina
(R,R,S,S)TangPhos (R,R,S,S)1,1'-di-t-butil-[2.2]-bifosfolanil
TAPS N-[tris(hidroksimetil)metil]-3-aminopropansulfonska kiselina
TATU O-(7-azabenzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronijum tetrafluoroborat
(R)-eTCFP (R)-2-{[(di-t-butil-fosfanil)-etil]-metil-fosfanil}-2-metil-propan
(S)-eTCFP (S)-2-{[(di-t-butil-fosfanil)-etil]-metil-fosfanil}-2-metil-propan
(R)-mTCFP {[(di-t-butil-fosfaniletil]-metil-fosfanil}-2metil-propan
(S)-mTCFP (S)-2-{[(di-t-butil-fosfanil)-metil]-metil-fosfanil}-2-metil-propan
TEA trietanolamin
TES N-[tris(hidroksimetil)metil]-2-aminoetansulfonska kiselina
Tf triflil ili trifluorometilsulfonil
TFA trifluoro sirćetna kiselina
THF tetrahidrofuran
TLC tankoslojna hromatografija
TMEDA N,N,N’,N’-tetrametil-l,2-etilendiamin
TMS trimetilsilil
Tr tritil ili trifenilmetil
TRICINE N-[tris(hidroksimetil)metil]glicin
Tris pufer tris(hidroksimetil)aminometan, pufer
TRITON B benziltrimetilamonijum hidroksid
TRIZMA® 2-amino-2-(hidroksimetil)-1,3-propandiol
Ts tozil ili p-toluensulfonil
p-TSA para-toluen sulfonska kiselina
v/v zapreminski procenti
w/w težinski (maseni) procenti
Neke od niženavedenih šema i primera mogu da izostave detalje uobičajenih reakcija, uključujući oksidacije, redukcije itd., separacione tehnike, i analitičke procedure, koje su poznate osobama prosečnog znanja struke organske hemije. Detalji tih reakcija i tehnika mogu se naći u mnogim priručnicima, uključujući Richard Larock, Comprehensive OrganicTransormations (1999), i mnogotomnu seriju koju su izdali Michael B. Smith i drugi, Compendium of Organic Synthetic Methods (1974-2005).U mnogim slučajevima, početni materijal i reagensi mogu se dobiti iz komercijalnih izvora ili se mogu pripremiti koristeći metode iz literature. Neke od šema reakcija mogu izostaviti manjinske proizvode koji nastaju usled hemijskih transformacija (npr., neki alkohol nastao hidrolizom estra, CO2 iz dekarboksilacije dikarboksilne kiseline, itd.). Osim toga, u nekim slučajevima reakcioni intermedijeri mogu se iskoristiti u sledećim stupnjevima bez izolovanja ili prečišćavanja (tj., in situ).
U nekim od reakcionih šema i niženavedenih primera, izvesna jedinjenja se mogu dobiti korišćenjem zaštitnih grupa, koje sprečavaju neželjenu hemijsku reakciju na inače reaktivnim mestima. Zaštitne grupe se mogu koristiti i da povećaju rastvorljivost ili na neki način modifikuju fizičke osobine nekog jedinjenja. Za diskusiju o strategiji primene zaštitnih grupa, opis materijala i metoda za postavljanje i uklanjanje zaštitnih grupa, kao i kompilacija korisnih zaštitnih grupa za uobičajene funkcionalne grupe, uključujući amine, karboksilne kiseline, alkohole, ketone, aldehide i sl., vidi T. W. Greene i P. G. Wuts, Protecting Groups in Organic Chemistry (1999) i P. Kocienski, Protective Groups (2000).
Uglavnom, hemijske transformacije opisane u ovoj specifikaciji mogu se izvoditi korišćenjem pretežno stehiometrijskih odnosa reaktanata, mada izvesne reakcije mogu profitirati od korišćenja viška jednog ili više reaktanata. Pored toga, mnoge reakcije iznete u ovoj specifikaciji mogu se izvoditi na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku, mada zavisno od kinetike reakije, prinosa i sl., neke reakcije se mogu izvoditi na povišenim pritiscima ili na višim (npr. pod uslovima refluksa) ili nižm (npr. -70°C do 0°C) temperaturama. Mnoge od hemijskih transformacija mogu da koriste jedan ili više kompatibilnih rastvarača, koji mogu uticati na brzinu reakcije i prinos. Zavisno od prirode reaktanata, jedan ili više rastvarača mogu biti polarni protični rastvarači (uključujući vodu), polarni aprotični rastvarači, nepolarni rastvarači ili neke njihove kombinacije. Pozivanje u opisu na stehiometrijski opseg, opseg temperatura, opseg pH itd., bilo da se reč "opseg" izričito upotrebi ili ne, takođe uključuje ukazane završne tačke. Uglavnom, ukoliko se ne tvrdi drugačije, kada se oznaka nekog određenog supstituenta (R1, R2, R3, itd.) definiše po prvi put u vezi sa nekom formulom, ista oznaka supstituenta, kada se koristi u sledećoj formuli, biće definisana na isti način kao u prethodnoj formuli. Tako, na primer, ako je R30 u prvoj Formuli 1 vodonik, halogen, ili C1-6 alkil grupa, tada će, ukoliko nije drugačije navedeno ili na drugi način jasno vidljivo iz konteksta teksta, R30 u drugoj Formuli 1 biti takođe vodonik, halogen, ili C1-6 alkil grupa. U ovom izumu se radi o materijalu i metodima za dobijanje optički aktivnih γ-aminokiselina Formule 1, gore navedene, kao i njihovih stereoizomera (npr., dijastereomera i suprotnih enantiomera) i njihovih farmaceutski prihvatljivih kompleksa, soli, solvata i hidrata. Ovde patentirani i opisani metodi daju jedinjenja Formule 1 (ili njihove stereoizomere) koji su stereoizomerno obogaćeni i koji su u mnogo slučajeva čisti ili uglavnom čisti stereoizomeri. Jasnoće radi, specifikacija opisuje metode i materijale za dobijanje intermedijera i krajnjih proizvoda specifične stereohemijske konfiguracije. Međutim, korišćenjem početnih materijala, agenasa za razlaganje, hiralnih katalizatora, enzima i sl., iako različite steeohemijske konfiguracije, metodi se mogu upotrebiti za dobijanje odgovarajućih dijastereomera i suprotnih enantiomera opisanih proizvoda i intermedijera.
Jedinjenja Formule 1 imaju najmanje dva stereogena centra, kao što je označeno klinastim vezama, i uključuju supstituente R1, R2 i R3, koji su ranije definisani. Jedinjenja Formule 1 uključuju ona jedinjenja u kojima su R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, vodonik ili metil grupa, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici, i ona u kojima je R3 C1-6 alkil grupa, uključujući metil, etil, n-propil ili i-propil grupu. Reprezentativna jedinjenja Formule 1 uključuju takođe ona jedinjenja u kojima je R1 vodonik, R2 metil grupa, a R3 metil, etil, n-propil ili i-propil grupa, tj., (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-heptanska kiselina, (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina, (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-nonanska kiselina, ili (3S,5R)-3-aminometil-5,7-dimetil-oktanska kiselina. Reprezentativni dijastereomeri ovih jedinjenja su (3R,5R)- ili (3S,5S)-3-aminometil-5-metil-heptanska kiselina, (3R,5R) ili (3S,5S)-3- aminometil-5-metil-oktanska kiselina, (3R,5R) ili (3S,5S)-3-aminometil-5-metil-nonanska kiselina, i (3R,5R) ili (3S,5S)-3-aminometil-5,7-dimetil-oktanska kiselina; reprezentativni suprotni enantiomeri su (3R,5S)-3-aminometil-5-metil-heptanska kiselina, (3R,5S)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina, (3R,5S)-3-aminometil-5-metil-nonanska kiselina, i (3R,5S)-3-aminometil-5,7-dimetil-oktanska kiselina.
Šema 1 daje dva metoda za dobijanje jedinjenja Formule 1. Metodi uključuju reagovanje hiralnog alkohola (Formula 2) sa aktivirajućim agensom (Formula 3). Nastali aktivirani alkohol (Formula 4) reaguje sa diestrom 2-cijano ćilibarne kiseline (Formula 5) i daje diestar 2-alkil-2-cijano ćilibarne kiseline (Formula 6) koja ima drugi stereogeni centar, predstavljen talasastom vezom. Estarska grupa, koja je vezana neposredno za drugi asimetričan atom ugljenika (vidi Formulu 6) se zatim odvaja da bi se dobio estar 3-cijano karboksilne kiseline (Formula 7) koji se prevodi u željeni krajnji proizvod (Formule 1) ili putem kontakta sa nekim agensom koji će je razložiti (resolving agent) ili sa nekim enzimom. U prvom metodu, estar (Formula 7) se hidrolizuje da bi dao 3-cijano karboksilnu kiselinu (Formula 8) ili so. Redukovanje cijano grupe (v. Formulu 8) daje, posle zakišeljavanja (ako je potrebno) γ-aminokiselinu (Formula 9) koja se razlaže kontaktom sa agensom koji je razlaže (npr. hiralnom kiselinom), posle čega se izdvaja željena dijastereomerna so ili slobodna aminokiselina (Formula 1). Alternativno, jedan dijastereomer monoestra (Formula 7) se dijastereoselektivno hidrolizuje kontaktom sa nekim enzimom, što daje smešu obogaćenu 3-cijano karboksilnom kiselinom ili estrom koji ima potrebnu stereohemijsku konfiguraciju na C-3 (Formula 10) Estar ili kiselina (Formula 10) se odvaja od neželjenog dijastereomera (Formula 11) i hidrolizuje (ako je potrebno) da bi dala čist, ili uglavnom čist, dijastereomer 3-cijano karboksilne kiseline (Formula 10a), ili se, alternativno, prevodi u so. Redukcija cijano-grupe daje, posle obrade kselinom (ako je potrebno), jedinjenje Formule 1.
Šema 1.
Supstituenti R1, R2 i R3 u Formuli 2, 4, i 6-12 su kao što je ranije definisano u Formuli 1; supstituent R4 u Formuli 3 je odabran među tozil, brozil, klozil (p-hloro-benzensulfonil), nozil i triflil grupama; supstituent R5 u Formuli 4 je odlazeća grupa (npr., R4O-); a supstituent X1 u Formuli 3 je halogen (npr., Cl) ili R4O-. Supstituenti R6 i R7 u Formulama 5-7 su, nezavisno jedan od drugog, odabrani od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril-C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe. Supstituenti R8 i R9 u Formulama 10 i 11 su, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika, C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril-C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe. Svaka od prethodno navedenih aril grupa može se po želji supstiuisati jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilamino i halogene grupe.
X je pogodan jon suprotnog naelektrisanja, prevashodno neki alkalni metal, a najbolje natrijum.
Hiralni alkohol (Formula 2) prikazan u Šemi 1 ima stereogeni centar na C-2, kao što je naznačeno klinastim vezama, i uključuje supstituente R1, R2 i R3 kao što su ranije definisani. Jedinjenja Formule 2 uključuju ona jedinjenja u kojima su R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, vodonik ili metil grupa, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici, i ona u kojima je R3 C1-6 alkil grupa, uključujući metil, etil, n-propil ili i-propil grupu. Reprezentativna jedinjenja Formule 2 uključuju takođe ona jedinjenja u kojima je R1 vodonik, R2 metil grupa, a R3 metil, etil, n-propil ili i-propil grupa, tj., (R)-2-metil-butan-1-ol, (R)-2-metil-pentan-1-ol, (R)-2-metil-heksan-1-ol, ili (R)-2,4-dimetil-pentan-1-ol. Reprezentativni suprotni enantiomeri ovih jedinjenja su (S)-2-metil-butan-1-ol, (S)-2-metil-pentan-1-ol, (S)-2- metil-heksan-1-ol, i (S)-2,4-dimetil-pentan-1-ol.
Kao što je pokazano u Šemi 1, hidroksi grupa hiralnog alkohola (Formula 2) se aktivira preko reakcije sa jedinjenjem Formule 3. Reakcija se obično izvodi sa viškom (npr., oko 1,05 ekv do oko 1,1 ekv.) aktivirajućeg agensa (Formula 3), na temperaturi od oko -25°C, do sobne temperature. Korisni aktivirajući agensi uključuju sulfonilujuće agense, kao što su TsCl, MsCl, BsCl, NsCl, TfCl i sl., i njihove odgovarajuće anhidride (npr., anhidrid p-toluensulfonske kiseline). Tako, na primer, jedinjenja Formule 2 mogu reagovati sa TsCl u prisustvu piridina i nekog aprotičnog rastvarača, kao što su EtOAc, MeCI2, ACN, THF, i slično, da bi dali 2-metil-butil estar (R)-toluen-4-sulfonske kiseline, 2-metil-pentil estar (R)-toluen-4-sulfonske kiseline, 2- metil-heksil estar (R)-toluen-4-sulfonske kiseline, i 2,4-dimetil-pentil estar (R)-toluen-4-sulfonske kiseline. Slično, jedinjenja Formule 2 mogu reagovati sa MsCl u prisustvu nekog aprotičnog rastvarača, kao što je MTBE, toluen, ili MeCl2 i slabe baze, kao što je Et3N, da daju 2-metil-butil estar (R)-metansulfonske kiseline, 2-metil-pentil estar (R)-metansulfonske kiseline, 2-metil-heksil estar (R)-metansulfonske kiseline, i 2,4-dimetil-pentil estar (R)-metansulfonske kiseline.
Po aktivaciji hidroksi grupe, nastali intermedijer (Formula 4) se pusti da reaguje sa diestrom 2-cijano ćilibarne kiseline (Formula 5) u prisustvu baze i jednog ili više rastvarača da bi se dobio diestar 2-alklil-2-cijano ćilibarne kiseline (Formula 6). Reprezentativna jedinjenja Formule 5 uključuju dietilestar 2-cijano-ćilibarne kiseline. Slično, reprezentativna jedinjenja Formule 6 uključuju dietil estar (2’R)-2-cijano-2-(2’-metil-butil)-ćilibarne kiseline, dietil estar (2’R)-2-cijano-2-(2’-metil-pentii)-ćilibarne kiseline, dietil estar (2’R)-2-cijano-2-(2’-metil-heksil)-ćilibarne kiseline, i dietil estar (2’R)-2-cijano-2-(2’,4’-dimetil-pentil)-ćilibarne kiseline.
Alkilacija se može izvoditi na temperaturama u opsegu od sobne temperature do refluksa na oko 70°C do 110°C, ili od oko 90°C do oko 100°C, koristeći stehiometrijske količine ili višak (npr., oko 1 ekv. do oko 1,5 ekv.) baze i diestra (Formula 5). Reprezentativne baze uključuju karbonate metala Grupe 1 (npr., Cs2CO3 i K2CO3), fosfate (npr. K3PO4) i alkokside (npr., 21% NaOEt u EtOH), kao i zaklonjene, ne-nukleofilne baze, kao što su Et3N, t-BuOK, DBN, DBU, i sl. Reakciona smeša može da ima samo jednu organsku fazu, ili može da sadrži vodenu fazu, organsku fazu i katalizator faznog prenosa (npr., tetra-alkilamonijumovu so, kao što je Bu4N+Br-). Reprezentativni organski rastvarači uključuju polarne protične rastvarače, kao što su MeOH, EtOH, i-PrOH i druge alkohole; polarne aprotične rastvarače, kao što su EtOAc, i-PrOAc, THF, MeCl2 i ACN; i nepolarne aromatične i alifatične rastvarače, kao što su toluen, heptan i slično.
Posle alkilacije, estarska grupa koja je neposredno vezana za drugi asimetričan atom ugljenika (vidi Formulu 6) se odvaja i dobija se estar 3-cijano karboksilne kiseline (Formula 7), kao što su etil estar (5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline, etil estar (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline, etil estar (5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline, i etil estar (5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline. Estar se može ukloniti reagovanjem diestra (Formula 6) sa hloridnom soli (npr., LiCl, NaCl, itd.) u polarnom aprotičnom rastvaraču, kao što je vodeni rastvor DMSO, NMP, i slično, na temperaturi od oko 135°C ili višoj (tj., Krapcho-ovi uslovi). Više temperature (npr., 150°C, 160°C, ili više) ili upotreba katalizatora faznog prenosa (npr., Bu4N+Br-) mogu se iskoristiti da smanje vremena reakcije na 24 sata ili manje. Tipično, reakcija koristi višak hloridne soli (npr., od oko 1,1 ekv do oko 4 ekv ili od oko 1,5 ekv do oko 3,5 ekv).
Kao što je prikazano na Šemi 1 i prethodno notirano, estar 3-cijano karboksilne kiseline (Formula 7), može se prevesti u željeni proizvod (Formula 1) kontaktom sa agensom za razlaganje. U ovom metodu, estar (Formula 7) se hidrolizuje u vodenom rastvoru neke kiseline ili baze i daje 3-cijano karboksilnu kiselinu (Formula 8) ili so. Na primer, jedinjenje Formule 7 može se tretirati HCl, H2SO4 i slično, i viškom H2O da dâ karboksilnu kiselinu Formule 8. Alternativno, jedinjenje Formule 7 može se tretirati vodenim rastvorom neorganske baze, kao što su LiOH, KOH, NaOH, CsOH, Na2CO3, K2CO3, Cs2CO3 i sl., u nekom polarnom rastvaraču po izboru (npr., THF, MeOH, EtOH, acetonu, ACN itd) što daje adicionu baznu so, koja se može tretirati kiselinom da bi se dobila 3-cijano karboksilna kiselina (Formula 8). Reprezentativna jedinjenja Formule 8 uključuju (5R)-3-cijano-5-metil-heptansku kiselinu, (5R)-3-cijano-5-metil-oktansku kiselinu, (5R)-3-cijano-5-metil- nonansku kiselinu, i (5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktansku kiselinu i njihove soli.
Cijano grupa karboksilne kiseline (Formula 8) ili odgovarajuća so se zatim redukuj da bi se dobila, posle obrade kiselinom ako je potrebno, γ-aminokiselinu (Formula 9). Pretposlednja slobodna kiselina može se dobiti tretiranjem soli γ-aminokiseline slabom kiselinom, kao što je aq HOAc. Reprezentativna jedinjenja Formule 9 uključuju (5R)-3-aminometil-5-metil-heptansku kiselinu, (5R)- 3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu, (5R)-3-aminometil-5-metil-nonansku kiselinu, i (5R)-3-aminometil-5,7-dimetil-oktansku kiselinu i njihove soli.
Cijano grupa se može redukovati putem reakcije sa H2 u prisustvu katalizatora ili u reakciji sa nekim redukcionim sredstvom, kao što su LiAlH4, BH3-Me2S, i sl. Pored Raney-evog nikla i drugih sunđerastih metalnih katalizatora, potencijalno korisni katalizatori uključuju heterogene katalizatore koji sadrže oko 0,1% do oko 20%, ili od oko 1% do oko 5%, po težini, prelaznih metala, kao što su Ni, Pd, Pt, Rh, Re, Ru, i Ir, uključujući okside i njihove kombinacije, koji se obično nalaze na podlogama od različitih materijala, uključujući A12O3, C, CaCO3, SrCO3, BaSO4, MgO, SiO2, TiO2, ZrO2, i sl. Mnogi od ovih metala, uključujući Pd, mogu se premazati nekim aminom, sulfidom, ili drugim metalom, kao što su Pb, Cu, ili Zn. Tako uzorni katalizatori uključuju paladijumske katalizatore, kao što su Pd/C, Pd/SrCO3, Pd/Al2O3, Pd/MgO, Pd/CaCO3, Pd/BaSO4, PdO, Pd crno, PdCl2, i slično, koji sadrže od oko 1% do oko 5% Pd po težini. Drugi katalizatori uključuju Rh/C, Ru/C, Re/C, PtO2, Rh/C, RuO2, i slično.
Katalizovana redukcija cijano grupe obično se izvodi u prisustvu jednog ili više polarnih rastvarača, uključujući, bez ograničenja, vodu, alkohole, etre, estre i kiseline, kao što su MeOH, EtOH, IPA, THF, EtOAc, i HOAc. Reakcija se može izvoditi na temperaturama u opsegu od oko 5°C do oko 100°C, mada su uobičajene reakcije na sobnoj temperaturi. Obično odnosi supstrata prema katalizatoru idu od oko 1:1 do oko 1000:1, težinski, a pritisak H2 može biti od oko atmosferskog pritiska, 0 psig, do oko 1500 psig. Češće, odnosi supstrata prema katalizatoru idu od oko 4:1 do oko 20:1, a pritisci H2 su u opsegu od oko 25 psig do oko 150 psig.
Kao što je prikazano u Šemi 1, pretposlednja γ-aminokiselina (Formula 9) se razlaže i daje željeni stereomer (Formula 1). Aminokiselina (Formula 9) može se razložiti kontaktom sa agensom za razlaganje , kao što je enantiomerno čista ili uglavnom čista kiselina ili baza(npr., S-bademova kiselina, S-vinska kiselina i slično) čime se dobija par dijastereomera (npr., soli različitih rastvorljivosti), koje se razdvajaju pomoću, npr., rekristalizacije ili hromatografije. γ-aminokiselina koja ima željenu stereohemijsku konfiguraciju (Formula 1) se zatim regeneriše iz odgovarajućeg stereomera putem, npr., kontakta sa bazom ili kiselinom ili putem razdvajanja u različitim rastvaračima (solvent splitting) (npr., kontaktom sa EtOH, THF i slično). Željeni stereomer se može dalje obogatiti višestrukim rekristalizacijama u pogodnom ratvaraču.
Osim korišćenjem agensa za razlaganje , kao što je prethodno opisano, estar 3-cijano karboksilne kiseline (Formula 7) može se prevesti u željeni proizvod (Formula 1) kontaktom sa nekim enzimom. Kao što je prikazano u Šemi 1, i diskutovano gore, jedan dijastereomer monoestra (Formula 7) se dijastereoselektivno hidrolizuje kontaktom sa jednim enzimom, što daje smešu 3-cijano karboksilne kiseline (ili estra) sa potrebnom stereohemijskom konfiguracijom na C-3 (Formula 10) i 3-cijano karboksilni estar (ili kiselinu) sa suprotnom (neželjenom) stereohemijskom konfiguracijom na C-3 (Formula 11). Reprezentativna jedinjenja Formule 10 uključuju (3S,5R)-3-cijano-5-metil-.heptansku kiselinu, (3S, 5R)-3-cijano-S-metil-oktansku kiselinu, (3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonansku kiselinu, i (3S,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktansku kiselinu i njihove soli, kao i C1-4 alkil estre navedenih jedinjenja, uključujući etil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline, etil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline, etil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline i etil estar (3S,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline. Primerna jedinjenja Formule 11 uključuju (3R,5R)-3-cijano-5-metil-heptansku kiselinu, (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktansku kiselinu, (3R,5R)-3-cijano-5-metil-nonansku kiselinu, i (3R,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktansku kiselinu, i njihove soli, kao i C1-4 alkil estre navedenih jedinjenja, uključujući etil estar (3R,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline, etil estar (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline, etil estar (3R,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline, i etil estar (3R,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline
Izbor enzima (biokatalizatora) koji se koristi da razloži željeni dijastereomer (Formula 10) zavisi od struktura supstrata (Formula 7) i proizvoda biokonveerzije (Formula 10 ili Formula 11). Supstrat (Formula 7) uključuje dva stereoizomera (Formula 13 i Formula 14) koji imaju suprotne stereohemijske konfiguracije na C-3:
U Formuli 13 i Formuli 14, supstituenti R1, R2 i R3 su definisani kao gore u Formuli 1 i Formuli 5. Enzim stereoselektivno hidrolizuje jedan od dva dijastereoizomera (Formula 13 ili Formula 14). Tako, enzim može biti svaki protein koji, utičući malo ili nimalo na jedinjenje Formule 13, katalizuje hidrolizu jedinjenja Formule 14 i daje 3-cijano karboksilnu kiselinu (ili so) Formule 11. Alternativno, enzim može biti svaki protein koji, utičući malo ili nimalo na jedinjenje Formule 14, katalizuje hidrolizu jedinjenja Formule 13 i daje 3-cijano karboksilnu kiselinu (ili so) Formule 10. Korisni enzimi za dijastereoselektivnu hidrolizu jedinjenja Formule 13 ili Formule 14 u jedinjenja Formule 10, odnosno Formule 11, mogu stoga da uključe hidrolaze, uključujući lipaze, izvesne proteaze, i druge stereoselektivne esteraze. Takvi enzimi sa mogu dobiti iz niza prirodnih izvora, uključujući organe životinja i mikroorganizme. Vidi, npr., Tabelu 2 sa neograničavajućim spiskom komercijalno dostupnih hidrolaza.
Tabela 2. Komercijalno dostupne hidrolaze
_____Enzim Trgovačko ime________
Pankreatična lipaza svinje Altus 03
CAL-A, liofilizovan Altus 11
Lipaza Candida lipolitica Altus 12
CAL-B, liophilized Altus 13
Lipaza Geotrichum canddum Altus 28
Lipaza Pseudomonas aroginosa Altus 50
Esteraza Pseudomonas sp. Amano Cholesterol Esterase 2
Lipaza Aspergillus niger Amano Lipase AS
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase AH
Lipaza Pseudomonas fluorescens Amano Lipase AK 20
Lipaza Candida rugosa Amano Lipase AYS
Lipaza Rhizopus delemar Amano Lipase D
Lipaza Rhizopus oryzae Amano Lipase F-AP 15
Lipaza Penicillium camembert/i Amano Lipase G 50
Lipaza Muor javanicus Amano Lipase M 10
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase PS
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase PS-SD
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase PS-CI
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase PS-CII
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase PS-DI
Lipaza Penicillium roqueforti Amano Lipase R
Lipaza Burkholderia cepacIa Amano Lipase S
Proteaza Aspergillus sp. BioCatalytics 101
Lipaza Pseudomonas sp. BioCatalytics 103
Lipaza Fungi BioCatalytics 105
Lipaza Microbijska, liofilizovana BioCatalytics 108
CAL-B, liofilizovan BioCatalytics 110
Candida sp, liofilizovana BioCatalytics 111
CAL-A, liofilizovana BioCatalytics 112
Lipaza Thermomyces sp. BioCatalytics 115
Lipaza Alcaligines sp., liofilizovana BioCatalytics 117
Lipaza Chromobacterium viscosum Altus 26
CAL-B, L2 Sol Chryazyme L2 Sol
Lipaza Candida cilindracea Fluka 62302
Lipaza Candida utilis Fluka6
Lipaza Rhizopus niveus Sigma L8
Lipaza pankreasa svinje Sigma L12
Lipaza lipoproteina Pseudomonas sp. Sigma L13
Lipaza Thermomuces lanuginosus Sigma L9 Lipolase
Lipaza Thermomuces lanuginosus Sigma L 10 Novo871
Lipaza Rhizomucor miehel Sigma L6 Palatase
Lipaza Pseudomonas species Sigma L14 Type XIII
Lipaza klica pšenice Sigma L11
Lipaza Rhizopus arrhizus Sigma L7 Type XI
Lipaza pancreasa 250 Valley Research V1
Proteaza tripsina Altus 33
Proteaza Chymopapaina Altus 38
Proteaza Bromelain Altus 40
Proteaza Aspergillus niger Altus 41
Proteaza Aspergillus oryzae Altus 42
Proteaza Penicillium sp. Altus 43
Proteaza Aspergillus sp. Altus 45
Proteaza Renin trbuha teleta Sigma P24
Proteaza Subtilisin Carlsberg Altus 10
Proteaza Bacillus lentus Altus 53
Proteaza Fungi Genencor Fungal Protease
500,000
Proteaza Fungi Genencor Fungal Protease
Concentrate
Proteaza bakterijska Genencor Protex 6L
Proteaza Genencor Protease 899
Proteaza bakterijska Genencor Multifect P3000
Proteaza bakterijska Genencor Primatan
Proteaza bakterijska Genencor Purafect (4000L)
Proteaza bakterijska Genencor Multifect Neutral
Proteaza Aspergillus niger Amano Acid Protease A
Proteaza Rhizopus niveus Amano Acid Protease II
Proteaza Rhizopus niveus Amano Newlase F
Proteaza Rhizopus oryzae Amano Peptidase R
Proteaza Bacillus subtilis Amano Proleather FGF
Proteaza Aspergillus oryzae Amano Protease A
Proteaza Aspergillus oryzae Amano Protease M
Proteaza Bacillus subtilis Amano Protease N
Proteaza Aspergillus melleus Amano Protease P 10
Proteaza Bacillus stearothermophilus Amano Protease SG
Esteraza svinjske jetre, liofilizovana BioCat Chirazyme El
Esteraza svinjske jetre, liofilizovana BioCat Chirazyme E2
Proteaze Streptomyces sp. BioCatalytics 118
Proteaza Tritirachium album Fluka P6 Proteinase K
Proteaza goveđeg pankreasa Sigma P18 alpha chymotrypsin I
Proteaza Streptomyces griseus Sigma P16 Bacterial
Proteaza goveđeg pankreasa Sigma P21 Beta chymotrypsin
Proteaza Clostridium histolyticum Sigma P13 Clostripain
Proteaza goveđih creva Sigma P17 Enteropeptidase
Proteaza svinjskih creva Sigma P25 Enteropeptidase
Proteaza Bacillus sp. Sigma P8 Esperase
Proteaza Aspergillus oryzae Sigma P1 Flavourzyme
Proteaza Bacillus amyloliquefaciens Sigma P5 Neutrase
Proteaza Carica papaia Sigma P12 Papain
Bacillus thermoproteolyticus rokko Sigma Pl0 Protease
Proteaza Pyrococcus furiosis Sigma P14 Protease S
Proteaza Bacillus sp. Sigma P9 Savinase
Proteaza goveđeg pankreasa Sigma P19 Type I (crude)
Proteaza Bacillus polymyxa Sigma P7 Type IX
Proteaza Bacillus licheniformis Sigma P6 Type VIII
Proteaza Aspergillus saitoi Sigma P3 Type XIII
Proteaza Aspergillus sojae Sigma P4 Type XIX
Proteaza Aspergillus oryzae Sigma P2 Type XXIII
Proteaza bakterijska Sigma P11 Type XXIV
Rhizopus sp. Newlase Sigma 15 Newlase
Proteaza Aspergillus oryzae Validase FP Concentrate
Pineapple [Ananas comosus & Ananas
bracteatus (L)] Bromelian Concentrate
Acilaza Aspergillus sp. Amano Am1
Acilaza svinjskih bubrega Sigma A-S2 Acylase I
Acilaza Penicillin G Altus 06
Esteraza Mucili meihel Fluka E5
Esteraza Candida rugosa Altus 31
Elastaza pankreasa svinje Altus 35
Holinesteraza, acetil Sigma ES8
Esteraza holesterola BioCatalyticsE3
PLE - Amonijum sulfat BioCatalytics123
Esteraza zečje jetre Sigma ES2
Esteraza holesterola Pseudomonas sp. Sigma ES4___________
Kao što je pokazano u odeljku Primeri, enzimi korisni za dijastereoselektivnu konverziju estara u kojima je supstituent cijano grupa (Formula 13 ili Formula 14) u karboksilnu kiselinu (ili so) Formule 10 ili Formule 11 uključuju lipaze. Naročito korisne lipaze za konveerziju cijano-supstituisanih estara Formule 14 u karboksilnu kiselinu (ili so) Formule 11 uključuju enzime dobijene iz mikroorganizma Burkholderia cepacia (ranije Pseudomonas cepacia), kao što su enzimi koji se mogu dobiti od Amano Enzyme Inc. pod trgovačkim imenima PS, PS-SD, PS-C I, PS-C II, PS-DI i S. Ovi enzimi se mogu dobiti kao rastresit prah (PS) ili u vidu liofilizovanog praha (S) ili mogu biti fiksirani na keramičkim česticama (PS-C I i PS-C II) ili dijatomejskoj zemlji (PS-D). Oni imaju lipolitičku aktivnost koja može biti u opsegu od oko 30 KLj/g (PS) do oko 2.200 KLj/g (S). U procesu ovog pronalaska najbolje je koristiti enzim lipazu PS-DS od Amano Enzyme Inc.
Naročito korisne lipaze za konverziju cijano-supstituisanih estara Formule 13 u karboksilnu kiselinu (ili so) Formule 10 uključuju enzime dobijene iz mikroorganizma Thermomyces lanuginosus, kao što su enzimi Novo-Nordisk A/S, pod trgovačkim imenom LIPOLASE ®. Enzimi LIPOLASE ® se dobijaju dubinskom fermentacijom mikroorganizma Aspergillus oryzae, genetički modifikovanog pomoću DNK iz Thermomyces lanuginosis DSM 4109, koja kodira aminokiselinsku sekvencu lipaze. LIPOLASE ® 100L i LIPOLASE ® 100T se prodaju kao tečan rastvor, odnosno čvrste granule, i svaka od njih ima nominalnu aktivnost od 100 KLj/g .Drugi oblici LIPOLASE ® uključuju LIPOLASE ® 50L, koja ima upola manju aktivnost od LIPOLASE ® 100L i LIPOZYME® 100L koji ima istu aktivnost kao LIPOLASE ® 100L, ali je upotrebljiv u hrani (food grade)
Za identifikovanje pogodnih enzima mogu se koristiti različite tehnike pretraživanja. Na primer, veliki broj komercijalno raspoloživih enzima može se skrinovati primenom detaljnih skrining tehnika opisanih kasnije u odeljku Primeri. Drugi enzimi (ili mikrobijski izvori enzima) mogu se skrinovati primenom tehnika za obogaćeno izolovanje. Te tehnike obično uključuju primenu medijuma sa ograničenim ugljenikom ili azotom, uz dodatak supstrata koji ga obogaćuje i koji može biti sam supstrat (Formula 7) ili strukturno slično jedinjenje. Za dalja ispitivanja biraju se potencijalno korisni mikroorganizmi na osnovu njiove sposobnosti da rastu u medijumu sa supstratom koji obogaćuje medijum. Ovi mikroorganizmi se zatim procenjuju u odnosu na njihovu sposobnost da stereoselektivno katalizuju hidrolizu estra tako što se suspenzija ćelija mikroba stavi u kontakt sa nerazdvojenim supstratom i testira na prisustvo željenog dijastereoizomera (Formula 10) primenom analitičkih metoda kao što je hiralna HPLC, gasno-tečna hromatografija, LC/MS i slično.
Kada se mikroorganizam koji ima željenu hidrolitičku aktivnost izoluje, može se primeniti enzimsko inženjerstvo da bi se poboljšale osobine enzima koji on proizvodi. Na primer, bez ograničenja, enzimsko inženjerstvo se može koristiti da poveća prinos i dijastereoselektivnost hidrolize estra; da se prošire temperaturni i pH operativni opsezi enzima; da se poboljša tolerancija enzima na organske rastvarače. Korisne tehnike enzimskog inženjerstva uključuju metode racionalnog dizajna, kao što je specifična mutageneza (site-directed mutagenesis), in vitro-usmerene evolucione tehnike koje koriste uzastopne runde nasumične mutageneze; ekspresija gena i detaljno skrinovanje da bi se optimizovale željene osobine. Vidi, npr., K. M. Koeller & C.-H. Wong, “Enzymes for chemical synthesis,” Nature 409:232-240 (11 Jan. 2001), i reference citirane u tom radu, čiji su potpuni opisi ovde ugrađeni referencom.
Enzim može biti u obliku celih ćelija mikroba, permeabilizovanih ćelija mikroba, ekstrakata ćelija mikroba, delimično prečišćenih enzima, prečišćenih enzima i slično. Enzim može da bude u vidu disperzije čestica čija je srednja veličina čestica, na osnovu zapremine, manja od oko 0,1 mm (fina disperzija) ili od oko 0,1 mm i veća (gruba disperija). Grube disperzije enzima nude više potencijalnih prednosti za obradu nego fine disperzije. Na primer, grube enzimske čestice mogu se koristiti više puta u jednostepenm (batch) postupcima, ili u semi-kontinuiranim ili kontinuiranim procesima, i obično se mogu odvojiti (npr., filtrovanjem) od ostalih komponenti biokonverzije lakše nego fine disperzije enzima.
Korisne grube dispserzije enzima uključuju prespojene (cross-linked) enzimske kristale (CLEC) i prespojene agregate enzima (CLEA) koji se sastoje uglavnom od enzima. Druge grube disperzije mogu da uključe enzime imobilisane na nekoj nerastvorljivoj podlozi ili ugrađene u nju. Korisne čvrste podloge obuhvataju polimerne matrice koje se sastoje od kalcijum alginata, poliakrilamida, EUPERGIT®, i drugih polimernih materijala, kao i neorganske matrice,kao što je CELITE®. Za opšti opis CLEC i drugih tehnika za imobilizaciju enzima, vidi U.S. Patent No. 5 618 710 M. A. Navia & N. L. St. Claira. Za opštu diskusiju o CLEA, uključujući njihovo dobijanje i primenu, vidi U.S. Patent Application No. 2003/0149172 L. Cao & J. Elzinga et al. Vidi takođe A. M. Anderson, Biocat. Biotransform, 16:181 (1998) i P. López-Serrano et al., Biotechnol. Lett. 24:1379-83 (2002) za diskusiju o primeni CLEC i CLEA tehnologije na lipazu. Potpuni opisi gornjih referenci ugrađeni su ovde pozivom na njih za sve namene.
Reakcione smeše mogu da sadrže samo jednu fazu ii da obuhvate više faza (npr. dvo- ili trofazni sistem). Tako, na primer, dijastereoselektivna hidroliza, prikazana u Šemi 1, može da se odigra u jednofaznom vodenom sistemu, koji sadrži enzim, supstrat (Formula 7), željeni dijastereomer (Formula 10) i neželjeni dijastereomer (Formula 11). Alternativno, reakciona smeša može da bude multifazni sistem, koji obuhvata vodenu fazu u kontaktu sa čvrstom fazom (npr., enzimom ili proizvodom), vodenu fazu u kontaktu sa organskom fazom, ili vodenu fazu u kontaktu sa neorganskom fazom i čvrstom fazom. Na primer, dijastereoselektivna hidroliza se može izvesti u dvofaznom sistemu koji se sastoji od čvrste faze koja sadrži enzim, vodene faze, koja sadrži supstrat (Formula 7), željeni dijastereomer (Formula 10) i neželjeni dijastereomer (Formula 11).
Alternativno, dijastereoselektivna hidroliza se može izvesti u trofaznom sistemu koji se sastoji od čvrste faze koja sadrži enzim, organske faze, koja sadrži supstrat (Formula 7), i vodene faze koja u početku sadrži mali deo supstrata. U nekim slučajevima, željeni dijastereomer (Formula 10) je karboksilna kiselina koja ima nižu pKa nego neizreagovani estar (Formula 14). Pošto karboksilna kiselina ima veću rastvorljivost u vodi, organska faza postaje obogaćena neizreagovanim estrom (Formula 14), dok se vodena faza obogaćuje željenom karboksilnom kiselinom (ili solju). U drugim slučajevima neželjeni dijastereomer (Formula 11) je karboksilna kiselina, tako da organska faza postaje obogaćena željenim, neizreagovanim estrom (Formula 13), dok se vodena faza obogaćuje neželjenom karoksilnom kiselinom (ili solju). Najbolje je da se neželjeni dijastereomer (Formula 11) selektivno hidrolizuje u karboksilnu kiselinu koja je rastvorljiva u vodenoj fazi, dok željeni dijastereomer (estar Formule 10) ne reaguje i ostaje u organskoj fazi.
Količine supstrata (Formula 7) i biokatalizatora koji se koriste u stereoselektivnoj hidrolizi zavisiće od, između ostalog, osobina datog cijano-supstituisanog estra i enzima. Obično, međutim, reakcija može da koristi supstrat početne koncentracije od oko 0,1 M do oko 5,0 M i u mnogo slučaajeva, početne koncentracije od oko 0,1M do oko 1,0 M. Uz to, u reakciji se obično može koristiti količina enzima od oko 1% do oko 20%, a u mnogo slučaajeva, može da bude od oko 5% do oko 15% (w/w).
Stereoselektivna hidroliza se može izvoditi u čitavom opsegu temperatura i pH. Na primer, reakcija se može izvoditi na temperaturama od oko 10°C do oko 60°C, ali se obično izvodi na temperaturama od oko sobne temperature (RT) do oko 45°C. Ove temperature obično omogućavaju uglavnom punu konverziju (npr., oko 42% do oko 50%) supstrata (Formula 7) sa de (3S,5R dijastereomera) od oko 80% ili više (npr., 98%) u pristojnom vremenskom periodu (npr. oko 1h do oko 48h ili oko 1h do oko 24h), a da se enzim ne inaktivira. Uz to, stereoselektivna hidroliza se može izvoditi na pH od oko 5 do pH oko 11, uobičajenije na pH od oko 6 do pH oko 9, a često na pH od oko 6,5 do pH oko 7,5. U odsustvu kontrole pH, pH reakcione smeše će se smanjivati kako hidroliza supstrata (Formula 7) napreduje, zbog formiranja karboksilne kiseline (Formula 10 ili Formula 11).Da bi se kompenzovala ova promena, reakcija hidrolize se može izvoditi uz unutrašnju kontrolu pH (tj. u prisustvu pogodnog pufera), ili se može izvoditi uz spoljnu kontrolu pH dodavanjem baze. Pogodni puferi uključuju natrijum bikarbonat, kalijum fosfat, natrijum fosfat, natrijum acetat, amonijum acetat, kalcijum acetat, BES, BICINE, HEPES, MES, MOPS, PIPES, TAPS, TES, TRICINE, Tris, TR1ZMA®, ili druge pufere čije su pKa od oko 8 do pKa oko 9. Koncentracija pufera obično ide od oko 5 mM do oko 1 mM, a obično je od oko 50 mM do oko 200 mM. Pogodne baze uključuju vodene rastvore KOH, NaOH, NH4OH itd., čije su koncentracije od oko 0,5 M do oko 15 M ili, uobičajenije, od oko 5M do oko 10 M. Mogu se upotrebiti i drugi neorganski aditivi, kao što je kalcijum acetat.
Posle, ili za vreme enzimske konverzije supstrata (Formula 7), željeni dijastereomer (Formula 10) se izoluje iz smeše proizvoda standardnim tehnikama. Na primer, u slučaju jednofazne (vodene) jednostepene reakcije, smeša proizvoda se može ekstrahovati jedan ili više puta nekim organskim rastvaračem, kao što su heksan, heptan, MeCl2, toluen, MTBE, THF, itd. koji odvajaju kiselinu (estar) tražene stereohemijske konfiguracije na C-3 (Formula 10) od neželjenog estra (kiseline) (Formula 11) u vodenu, (organsku), odnosno, organsku (vodenu) fazu. Alternativno, u slučaju multifazne reakcije, koja koristi vodenu i organske faze obogaćene kiselinom ili estrom, dva dijastereomera (Formula 10 i Formula 11) mogu se zatim razdvojiti jednostepenom reakcijom, ili se mogu razdvajati semi-kontinuirano ili kontinuirano tokom stereoselektivne hidrolize.
Kao što je pokazano u Šemi 1, jednom kada se željeni dijastereomer (Formula 10) izoluje iz proizvodne smeše, može se eventualno hidrolizovati pod uslovima i sa reagensima koji će dovesti do hidrolize estra jedinjenja Formule 7, kao što je prethodno navedeno. Cijano grupa nastale karboksilne kiseline (Formula 10a), ili njena odgovarajuća so, se zatim redukuje da bi se dobila, posle obrade kiselinom ako je potrebno, željena γ-aminokiselina (Formula 1). Za redukciju mogu da se koriste isti goreopisani uslovi i reagensi za redukciju cijano grupe jedinjenja Formule 8 i može se obaviti i bez izolovanja cijano kiseline Formule 10a. Reprezentativna jedinjenja Formule 10a uključuju (3S, 5R)-3-cijano-5-metil-heptansku kiselinu, (3S, 5R)-3-cijano-5-metil-oktansku kiselinu, (3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonansku kiselinu, i (3S,5R)-3-cijan -5,7-dimetil-oktansku kiselinu, i njihove soli.
Kao što je pokazano u Šemi 1, željeni dijastereomer (Formula 10) može se prevesti u pogodnu so, poželjno u so alkalnog metala. Cijano grupa nastale soli se zatim redukuje da bi se dobila so željene γ-aminokiseline (Formula 1). Za redukciju mogu da se koriste isti goreopisani uslovi i reagensi za redukciju cijano grupe jedinjenja Formule 8. Nastala so jedinjenja Formule 1 može se zatim dalje prevesti u slobodnu kiselinu ili u njenu farmaceutski prihvatljivu so, solvat ili hidrat. Najpoželjnija so jedinjenja Formule 10a je natrijumova so (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline.
Hiralni alkohol (Formula 2) prikazan u Šemi 1 može se dobiti primenom različitih metoda. Na primer, hiralni alkohol se može dobiti stereoselektivnom enzimskom hidrolizom racemata estra, pod uslovima i sa istim reagensima opisanim u vezi sa enzimskim razdvajanjem jedinjenja Formule 7. Na primer, 2-metil-pentil estar n-dekanske kiseline može se hidrolizovati u prisustvu hidrolaze (npr., lipaze) i vode da bi se dobio čist (ili uglavnom čist) hiralni alkohol, (R)-2-metil-pentan-1-ol, koji se može odvojiti od nehiralne kiseline i neizreagovanog hiralnog estra (n-dekanske kiseline i 2-metil-pentil estra (S)-pentanske kiseline) frakcionom destilacijom. Estarski supstrat se može dobiti iz odgovarajućeg racemata alkohola (npr., 2-metil-pentan-1-ola) i kiselog hlorida (npr., hlorid n-dekanske kiseline) ili anhidrida, metodima poznatim u struci.
Alternativno, hiralni alkohol (Formula 2) može se dobiti asimetričnom sintezom 2-alkenoinske kiseline, supstituisane na odgovarajući način. Na primer, 2-metil-pent-2-enonska kiselina (ili njena so) može se hidrogenovati u prisustvu hiralnog katalizatora i dati (R)-2-metil-pentansku kiselinu ili njenu so, koja se može direktno redukovati pomoću LAH i dati (R)-2-metil-pentan-1-ol ili se može prevesti u mešan anhidrid ili hlorid kiseline i tada reedukovati pmoću NaBH4 u hiralni alkohol. Potencijalno korisni hiralni katalizatori uključuju ciklične ili aciklične, hiralne fosfinske ligande ( npr., monofosfine, bisfosfine, bisfosfolane itd.) ili fosfinitne ligande vezane za prelazne metale, kao što su rutenijum, rodijum, iridijum ili paladijum. Ru-, Ro- Ir- ili Pd-fosfini, fosfiniti ili fosfinooksazolinski kompleksi su optički aktivni zato što imaju hiralni atom fosfora ili hiralnu grupu vezanu za atom fosfora, ili zato što u slučaju BINAP-a i sličnih atropizomernih liganada, imaju osnu hiralnost.
Primerni hiralni ligandi uključuju
BisP*; (R)-BINAPINE; (S)-Me-ferocen-Ketalphos, (R,R)-DIOP; (R,R)-DIPAMP; (R)-(S)-BPPFA; (S,S)-BPPM; (+)-CAMP; (S,S)-CHIRAPHOS; (R)-PROPHOS; (R,R)-NORPHOS; (R)-BINAP; (R)-CYCPHOS; (R,R)-BDPP; (R,R)-DEGUPHOS; (R,R)-Me-DUPHOS; (R,R)Et-DUPHOS; (R,R)-i-Pr-DUPHOS; (R,R)-Me-BPE; (R,R)-Et-BPE(R)-PNNP; (R)-BICHEP; (R,S,R,S)Me-PENNPHOS; (S,S)-BICP; (R,R)-Et-feroTANE; (R,R)-t-butil-miniPHOS; (R)-Tol-BINAP; (R)MOP; (R)-QUINAP; CARBOPHOS; (R)-(S)-JOSIPHOS; (R)-PHANEPHOS; BIPHEP; (R)-Cl-MeO-BIPHEP; (R)-MeO-BIPHEP; (R)-MonoPhos; BIFUP; (R)-SpirOP; (+)-TMBTP; (+)-tetraMeBlTlANP; (R,R,S,S) TANGPHos; (R)-PPH2-PhOx-Ph; (S, S) MandyPhos; (R)-eTCFP; (R)-mTCFP; i (R)CnTunaPHOS, gde je n ceo broj od 1 do 6.
Drugi hiralni ligandi uključuju (R)-(-)-l-[(S)-2-(di(3,5-bistrifluorometilfenil)fosfino)ferocenil]etildicikloheksil-fosfin; (R)-(-)-l-[(S)-2-(di(3,5-bis-trifluorometilfenil)fosfino)ferocen-il]etildi(3,5-dimetilfenil)fosfin; (R)-(-)-1-[(S)-2-(di-t-butilfosfino)fero-cenil]etildi(3,5-dimetilfenil) fosfin; (R)-(-)-l-[(S)-2-(dicikloheksilfosfino)ferocenil]etildi-t-butilfosfin; (R)-(-)-[(S)-2-(dicikloheksilfosfino)ferocenil]etildicikloheksilfosfin; (R)-(-)-l-[(S)-2-(dicikloheksilfosfino)fero-cenil]etildifenilfosfin; (R)-(-)-1-[(S)-2-(di(3,5-dimetil-4-metoksifen-il)fosfino)ferocenil]etildicikloheksilfosfin; (R)-(-)-l-[(S)-2-(difenilfosfino)ferocenil]etildi-t-butilfosfin; (R)-N-[2-(N,N-dimetilamino)etil]-N-metil-1-(S)-1‘,2-bis(difenilfosfino)ferocenil)etilamin; (R)-(+)-2-[2-(difenilfosfino)fenil]-4-(1-metiletil)-4,5-dihidrooksazol; {1-[((R,R)-2-benzil-fosfolanil)-fen-2-il]-(R*,R*)-fosfolan-2-il}-fenil-metan {1R*)fosfolan 2 il}}-fenil-metan; i {1R’)-fosfolan-2-il}-fenil- metan i {1-[((R,R)-2-benzil-fosfolanil)-etil]-(R*,R*)-fosfolan-2-il}-fenil-metan
Korisni ligandi mogu da uključuju i stereoizomere (enantiomere i dijastereoizomere) hiralnih liganda opisanih u prethodnim paragrafima, koji se mogu dobiti invertovanjem svih ili nekih stereogenih centara datog liganda ili invertovanjem stereogenih osa nekog atropoizomernog liganda. Tako, na primer, korisni hiralni ligandi mogu takođe da uključe (S)-Cl-MeO-BIPHEP; (S)-PHANEPHOS; (S, S)-Me-DUPHOS; (S,S)-Et-DUPHOS; (S)-BINAP; (S)-Tol-BINAP; (R)-(R)-JOSIPHOS; (S)-(S)-JOSIPHOS; (S)-eTCFP; (S)-mTCFP itd
Mnogi od hiralnih katalizatora, prekursora katalizatora, ili hiralnih liganda mogu se dobiti iz komercijalnih izvora ili se mogu dobiti primenom poznatih metoda. Prekursor katalizatora ili pred-katalizator je jedinjenje, ili set jedinjenja koji se pre upotrebe mogu prevesti u hiralne katalizatore. Prekursori katalizatora obično sadrže Ru, Rh, Ir ili Pd, kompleksovane sa fosfinskim ligandom i ili dienom (npr., norboradien, COD, (2-metilalil)2, itd.) ili halogenidom (Cl ili Br) ili sa dienom i halogenidom, u prisustvu suprotnog jona, X-, kao što su OTf-, PF6-, BF4-, SbF6-, C1O4- itd. Tako, npr., prekursor katalizatora u kompleksu [(bisfosfin !igand)Rh(COD)]+X- može se konvertovati u hiralni katalizator hidrogenacijom diena (COD) u MeOH i dati [(bisfosfin !igand)Rh(MeOH)2]+X-. MeOH se zatim zamenjuje enamidom (Formula 2) ili enaminom (Formula 4) koji se zatim enantioselektivno hidrogenuje u željeno hiralno jedinjenje (Formula 3). Primeri hiralnih katalizatora ili prekusora katalizatora uključuju kompleks (+)-TMBTP-rutenijum(Il) hlorida i acetona; kompleks (S)Cl-MeO-BlPHEP-rutenijum(lI) hlorida i Et3N; kompleks; (S)-BINAP-rutenijum(II)Br2; kompleks (S)-tolBINAP-rutenijum(ll)Br2; kompleks [((3R,4R)-3,4-bis(difenilfosfino)-1-metilpirolidin)-rodijum-(1,5-ciklooktadien)]-tetrafluoroborat: kompleks [((R,R,S,S)-TANGPhos)-rodijum(l)-bis(1,5-ciklooktadien)]-trifluorometan sulfonat; [(R)-BlNAPIN-rodijum-(1,5-ciklooktaiden)]-tetrafluoroboratni kompleks; [(S)-eTCFP-(1,5-ciklooktadien)-rodijum(l)]-tetrafluoroboratni kompleks i [(S)-mTCFP-(1,5-ciklooktadien)-rodijum(I)]-tetrafluroboratni kompleks.
Za dati hiralni katalizator i supstrat hidrogenacije, molarni odnos supstrata i katalizatora (s/c) može zavisiti od, između ostalog, od pritiska H2, temperature reakcije i od rastvarača (ako ga ima). Obično je odnos supstrata prema katalizatoru veći od oko 100:1 ili 200:1, a uobičajeni su i odnosi supstrata prema katalizatoru od oko 1000:1 ili 2000:1. Iako se hiralni katalizator može reciklizovati, viši odnosi supstrata prema katalizatoru su korisniji. Na primer, odnos supstrata prema katalizatoru od oko 1000:1, 10 000:1 i 20 000:1, ili veći, bili bi korisni. Asimetrična hidrogenacija se obično izvodi približno na sobnoj temperaturi , ili višoj, i pod pritiskom H2 od oko 10 kPa (0,1 atm) ili višem. Temperatura reakcione smeše može biti u opsegu od oko 20°C do oko 80°C, a pritisak H2 može biti u opsegu od oko 10 kPa do oko 5000 kPa ili više, ali češće se kreće od oko 10 kPa do oko 100 kPa. Kombinacija temperature, pritiska H2, i odnosa supstrata prema katalizatoru se obično bira tako da dovede uglavnom do potpune konverzije (tj. oko 95 wt %) supstrata (Formula 2 ili 4) u okviru 24 sata. Sa mnogim hiralnim katalizatorima smanjenje pritiska H2 povećava enantioselektivnost.
U asimetričnoj hidrogenaciji može se koristiti čitav niz rastvarača, uključujući protične rastvarače, kao što su voda, MeOH, EtOH i i-PrOH. Drugi korisni rastvarači uključuju aprotične, polarne rastvarače, kao što su THF, etilacetat i aceton. Za stereoselektivnu hidrogenaciju može se koristiti samo jedan rastvarač ili smeša rastvarača, kao što su THF i MeOH, THF i voda, EtOH i voda, MeOH i vod i slično.
Jedinjenje Formule 1, ili njegovi stereoizomeri, mogu se dalje obogatiti, npr., frakcionom rekristalizacijom ili hromatografijom ili rekristalizacijom u pogodnom rastvaraču.
Alternativno, jedinjenje Formule 10 ili 11 može se dobiti na način ilustrovan u Šemi 2.
Šema 2
gde su R1, R2,, R3, R8 i R9 kao što je već definisano
R4 je odabrano od tozil, mezil, brozil, klozil (p-hloro-benzensulfonil), nozil i triflil, najbolje mezil grupa;
R5 je pogodna odlazeća grupa, kao što je R4O-, a najbolje mezil-O- grupa;
R6 je C1-6 alkil, najbolje metil grupa;
X1 je halogeno-, najbolje hloro ili bromo;
R*-X2 je halogenid alkalnog metala, najbolje natrijum bromid; i
X2 je halogeno-, najbolje bromo.
Jedinjenje Formule 4 može se dobiti od jedinjenja Formule 3 procesom opisanim u Šemi 1.
Jedinjenje Formule 19 može se dobiti od jedinjenja Formule 4 i jedinjenja Formule 18 tako što stehiometrijska količina, ili u višku, jedinjenja Formule 18 reaguje sa jedinjenjem Formule 4 tokom 2 do 6 sati, u temperaturnom opsegu od 45°C do 90°C. Reakciona smeša može da sadrži vodenu fazu, organsku fazu i katalizator faznog prenosa (npr., tetraalkilamonijumovu so kao što je Bu4N+Br-). Reprezentativni organski rastvarači uključuju polarne aprotičke rastvarače kao što su TMBE, THF, EtOAc, iPrOAc i nepolarne aromatične rastvarače kao što je toluen.
Jedinjenje Formule 7 može se dobiti od jedinjenja formule 19 i ortoestra jedinjenja Formule 20. Alkilacija se može izvoditi na temperaturama u opsegu od -5°C do 5°C, korišćenjem stehiometrijskih količina ili količina u višku (npr., 1 do 1,5 ekvivalenata) jedinjenja Formule 20, tokom 2 do 12 sati. Reprezentativne baze uključuju KOtBu, LDA, nBuLi i LiHMDS, gde se koristi višak baze (npr., 1,2-3 ekvivalenta). Reakciona smeša sadrži samo jedan organski rastvarač (npr., THF, TBME ili toluen). Intermedijarni proizvod, ortoestar, se hidrolizuje tokom obrade u kiselim uslovima, na primer HCl, H2SO4 i slično, sa viškom vode da bi se dobio karboksilni estar Formule 7.
Jedinjenje Formule 10 ili 11 može se dobiti od jedinjenja Formule 7 dijastereoselektivnom hidrolizacijom pogodnim enzimom, kao što je prethodno opisano za Šemu 1. Najpogodniji enzim je lipaza mikroorganizma Burkholderia cepacia ili mikroorganizma Thermomyces lanuginosus. Najbolji enzim je komercijalno dostupna lipaza Burkholderiae cepaciae Amano Enzyme Inc, a najbolje Lipase PS-SD.
Kao što je opisano tokom ove specifikacije, mnoga od otkrivenih jedinjenja imaju stereoizomere. Neka od ovih jedinjenja mogu da postoje kao jedan od enantiomera (enantiočista jedinjenja) ili kao smeše enantiomera (obogaćeni uzorci ili racemati) koji, zavisno od relativnog viška u uzorku jednog enantiomera u odnosu na drugi, mogu da ispolje optičku aktivnost. Oni stereoizomeri koji se ne mogu superponirati kao lik u ogledalu, imaju stereogenu osu ili jedan ili više stereogenih centara (tj. hiralnost). Druga opisana jedinjenja mogu biti stereoizomeri koji nisu likovi u ogledalu. Ovi stereoizomeri, poznati kao dijastereoizomeri, mogu biti hiralni ili nehiralni (ne sadrže stereogene centre). Oni uključuju molekule koji sadrže neku alkenil ili cikličnu grupu, tako da su mogući cis/trans (ili Z/E) stereoizomeri, ili molekuli koji sadrže dva ili više stereogenih centara u kojma inverzija samo jednog stereogenog centra generiše odgovarajući dijastereoizomer. Ukoliko nije naglašeno ili na drugi način jasno (npr., preko stereoveza, opisa strereocentra itd.) opseg ovog izuma uglavnom uključuje referentno jedinjenje i njegove stereoizomere, bilo da je svaki od njih čist (npr., enantiočist), bilo da se smeše (npr., enantiometrijski obogaćene ili racemati). Neka od jedinjenja mogu takođe da sadrže keto ili oksim grupu, tako da može doći do tautomerizma. U tim slučajevima ovaj pronalazak uglavnom uključuje tautomerne oblike, bilo da je svaki od njih čist, bilo da je smeša.
Farmaceutski prihvatljive soli jedinjenja Formule 1 uključuju njihove kisele adicione i bazne soli.
Pogodne adicione soli kiselina formiraju se od kiselina koje daju netoksične soli. Primeri uključuju soli: acetate, adipate, aspartate, benzoate, bezilate, bikarbonat/karbonate, bisulfate/sulfate, borate, citrate, ciklamate, edizilate, ezilate, formijate, fumarate, gluceptate, glukonate, glukuronate, heksafluorofosfate, hibenzate, hidrohlorid/ehloride, hidrobromide/bromide, hidrojodide/jodide, izetionate, laktate, malate, maleate, malonate, mezilate, metilsulfate, naftilate, 2-napsilate, nikotinate, nitrate, orotate, oksalate, palmitate, pamoate, fosfate/hidrogen fosfate/dihidrogen fosfate, piroglutamate, saharate, stearate, sukcinate, tanate, tartarate, tozilate, trifluoroacetate i ksinofoate.
Pogodne bazne soli formiraju se od baza koje daju netoksične soli. Primeri uključuju soli aluminijuma, arginina, benzatina, kalcijuma, holina, dietilamina, diolamina, glicina, lizina, magnnezijuma, meglumina, olamina, kalijuma, natrijuma, trometamina i cinka.
Mogu se formirati i hemisoli od kiselina i baza, na primer, soli hemisulfat i hemikalcijum.
Za pregled o pogodnim solima vidi Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use , Stahl i Wermuth (Wiley-VCH, 2002).
Farmaceutski prihvatljive soli jedinjenja Formule 1 mogu se dobiti jednim ili više od tri metoda:
(i) reakcijom jedinjenja Formule 1 sa željenom kiselinom ili bazom;
(ii) uklanjanjem zaštitne grupe labilne u kiselini ili bazi sa pogodnog prekursora Formule 1 ili otvaranjem prstena pogodnog cikličnog prekursora, na primer, laktona ili laktama, korišćenjem željene kiseline ili baze; ili
(iii) konvertovanjem jedne soli jedinjenja Formule 1 u drugu reakcijom sa odgovarajućom kiselinom ili bazom ili pomoću pogodne jonoizmenjivačke kolone.
Sve tri reakcije se obično izvode u rastvoru. Nastala so se može isoliti i pokupiti filtrovanjem ili se može povratiti uparavanjem rastvarača. Stepen jonizacije nagrađene soli može da varira od potpune jonizaije do skoro nejonizovanog stanja.
Jedinjenja ovog izuma mogu da postoje u kontinuumu čvrstih stanja, od potpuno amorfnog, do potpuno kristalnog. Termin "amorfni" odnosi se na stanje u kome materijal nema uredjenost dugog dometa na molekulskom nivou i, zavisno od temperature, može da ispolji fizičke osobine čvrstog ili tečnog stanja. Obično ovi materijali ne daju oštre slike difrakcije X-zraka i, čak i kad ispoljavaju osobine čvrstog stanja, formalnije se mogu opisati kao tečno stanje. Po zagrevanju, dolazi do promene osobina od čvrstog ka tečnom stanju, što se odlikuje promenom stanja, tipično drugog reda ("staklasti prelaz)"Termin "kristalni" odnosi se na čvrstu fazu u kojoj materijal ima pravilnu uređenu unutrašnju strukturu na molekulskom nivou i daje definisane difrakcione slike X-zraka sa definisanim maksimumima. Ovi materijali, kada se dovoljno zagreju, takođe će ispoljiti osobine tečnosti, ali će prelaz iz čvrstog u tečno stanje biti okarakterisan faznom promenom, tipično prvog reda ("tačka topljenja").
Jedinjenja ovog izuma mogu takođe postojati u nesolvatisanom i solvatisanom obliku. Termin "solvat" se ovde koristi da opiše molekulski kompleks koji sadrži jedinjenje ovog izuma i jedan ili više farmaceutski prihvatljivih molekula rastvarača, na primer, etanola. Termin "hidrat" se koristi kada je navedeni rastvarač voda.
Sada prihvaćen sistem klasifikacije organskih hidrata je onaj koji definiše izolovano mesto, kanal, ili hidrate koordinisane metalnim jonima - vidi Polymorphism in Pharmaceutical Solids od K. R. Morrisa (Ed. H. G. Brittain, Marcel Dekker, 1995). Hidrati izolovanih centara su oni u kojima su molekuli vode izolovani od međusobnog direktnog kontakta umetnutim organskim molekulima. U hidratima kanala, molekuli vode leže u rešetkama kanala gde se nalaze uz druge molekule vode. U kanalima hidrata koordinisanih metalnim jonima, molekuli vode su vezani za jone metala.
Kada su rastvarač ili voda čvrsto vezani, kompleks će imati dobro definisanu stehiometriju, nezavisno od vlažnosti. Ako su, međutim, rastvarač ili voda slabo vezani, kao u kanalskim solvatima i higroskopnim jedinjenjima, sadržaj vode/rastvarača zavisiće od vlažnosti i uslova sušenja. U tim slučajevima, pravilo će biti nestehiometrijski odnos.
U opseg ovog izuma takođe su uključeni multikomponentni kompleksi (koji nisu soli i solvati), u kojima su lek i najmanje još jedna komponenta prisutni u stehiometrijskim ili nestehiometrijskim količinama. Kompleksi ovog tipa uključuju klatrate (inkluzioni kompleksi lek-domaćin) i ko-kristale. Ko-kristali se obično definišu kao kristalni kompleksi neutralnih molekulskih konstituenata povezanih nekovalentnim interakcijama, ali mogu biti i kompleksi neutralnih molekula sa solju. Oni se mogu dobiti stopljenom kristalizacijom, rekristalizacijom iz rastvarača, ili fizičkim mlevenjem komponenti zajedno - vidi Chem Commun, 17, 1889-1896, O. Almarsson i M. J. Zaworotko (2004). Za opšti pregled multikomponentnih kompleksa vidi J Pharm Sci, 64 (8), 1269-1288, Haleblian (Avgust 1975).
Jedinjenja ovog izuma mogu takođe postojati u mezomernom stanju (mezofaza ili tečni kristal) ako se podvrgnu odgovarajućim uslovima. Mezomorfno stanje je intermedijer između pravog kristalnog stanja i pravog tečnog stanja (ili otopljenog ili rastvora). Mezomorfizam do koga dolazi usled promene temperature opisan je kao "termotropni", a onaj koji nastaje usled dodavanja druge komponente, kao što su voda ili drugi rastvarač, opisan je kao "liotropni". Jedinjenja koja imaju potencijal da formiraju liotropne mezofaze opisna su kao "amfifilična" i sastoje se od molekula koji imaju jonsku (kao što su -COONa, -COOK, ili -SO3-Na+) ili nejonsku (kao što je - NN+(CH3)3) polarnu glavnu grupu. Za više informacija vidi Crystals and the Polarizing Microscope N. H. Hartshorne i A. Stuart, 4. izdanje (Edward Arnold, 1970).
Od sada, pa nadalje, sva pozivanja na jedinjenja Formule 1 uključuju pozivanja na soli, solvate, multikomponentne komplekse i njihove tečne kristale i na solvate, njihove multikomponentne komplekse i tečne kristale i njihove soli, i uključuju sve njihove polimorfe i kristalne osobine, prolekove i njihove izomere (uključujući optičke, geometrijske i tautomerne izomere) kako će ovde biti definisani i jedinjenja Formule 1 obeležene izotopima.
Jedinjenjima Formule 1 mogu se odrediti biofarmaceutske osobine, kao što su rastvorljivost i stabilnost rastvora (na različitim pH), permeabilnost itd. da bi se odabrali najpogodniji oblici doze i način davanja pri tretmanu predloženih indicija.
Jedinjenja Formule 1 namenjena farmaceutskoj primeni mogu se davati kao kristalni ili amorfni proizvodi. Oni se mogu dobiti, na primer, kao čvrsti čepići, prašak ili filmovi metodima kao što su taloženje, kristalizacija, sušenje smrzavanjem, sušenje raspršivanjem ili sušenje uparavanjem. U ove svrhe mogu se koristiti mikrotalasi ili radoiofrekvencije.
Ona se mogu davati sama ili u kombinaciji sa jednim ili više drugih lekova (ili njihovim kombinacijama). Uopšteno, ona će se davati u vidu formulacije sa jednim ili više farmaceutski prihvatljivim ekscipijentima. Termin "ekscipijent" se ovde koristi da se opiše svaki sastojak koji nije jedinjenje/a ovog izuma. Izbor ekscipijenta će u velikoj meri zavisiti od faktora kao što su dati način davanja, dejstvo ekscipijenta na rastvorljivost i stabilnost, i priroda oblika doze.
Farmaceutski sastavi pogodni za davanje jedinjenja Formule 1 i metodi njihovog dobijanja biće očigledni ljudima iz strruke. Takvi sastavi i metodi za njihovo dobijanje mogu se naći, na primer, u Remington’s Pharmaceutical Sciences, 19. izdanje (Mack Publishing Company, 1995).
ORALNA PRIMENA
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina, Oblik A, može se davati oralno. Oralno davanje može se izvoditi gutanjem, tako da jedinjenje ulazi u gastro-inetstinalni trakt, i/ili bukalno, lingvalno ili sublingvalno, tako da jedinjenje ulazi u krvotok direktno iz usta.
Formulacije pogodne za oralno davanje uključuju čvrste, polučvrste i tečne sisteme, kao što su tablete, meke ili tvrde kapsule sa multi- ili nano-česticama, tečnostima ili prahom; pastile (i one sa tečnim punjenjem); oriblete, gelove; oblike sa brzim dispergovanjem doze; ovule; sprejeve i bukalne/mukoadhezivne flastere..
Tečne formulacije uključuju suspenzije, rastvore, sirupe i eliksire. Ove formulacije se mogu koristiti za punjenje mekih ili tvrdih kapsula (napravljenih, na primer, od želatina ili hidroksipropilmetil celuloze) i obično sadrže nosač, na primer, vodu, etanol, polietilen glikol, propilen glikol, metilcelulozu, ili pogodno ulje, i jedan ili više emulgatora i/ili agenasa za suspendovanje. Tečne formulacije se takođe mogu dobiti rekonstitucijom čvrstih formulacija, na primer, iz vrećica.
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina, Oblik A, se može primeniti u oblicima doze koji se brzo rastvaraju i brzo dezintegrišu, kakvi su opisani u Expert Opinion in Therapeutic Patents, 11 (6), 981-986, Liang i Chen (2001).
Za doze u vidu tableta, zavisno od doze, lek može da čini od 1 težinskog % do 80 težinskih % oblika doze, najčešće od 5 težinskih % do 60 težinskih % oblika doze. Osim leka, tablete često sadrže i sredstvo za dezintegraciju. Primeri ovih sredstava uključuju natrijum glikolat skroba, natrijum karboksimetil celulozu, kalcijum karboksimetil celulozu, natrijum kroskarmelozu, krospovidon, polivinilpirolidon, metil celulozu, mikrokristalnu celulozu, alkil-supstituisanu hidroksipropil celulozu manje molekulske mase, skrob, prethodno želatinizovan skrob i natrijum alginat. Obično, sredstvo za dezintegraciju predstavlja od 1 težinskog % do 25 težinskih %, najbolje od 5 težinskih % do 20 težinskih % oblika doze.
Vezivna sredstva se obično koriste da pridaju kohezivne osobine formulacijama u vidu tableta. Pogodna vezivna sredstva uključuju mikrokristalnu celulozu, želatin, šećere, polietilen glikol, prirodne i sintetičke lepkove, polivinilpirolidon, prethodno želatinizovan skrob, hidroksipropil celulozu i hidroksipropil metilcelulozu. Tablete mogu da sadrže i razblaživače, kao što su laktoza (monohidrat, monohidrat osušen raspršivanjem, anhidrovan i slično), manitol, ksilitol, dekstroza, saharoza, sorbitol, mikrokristalna celuloza, skrob i dihidrat dvobaznog kalcijum fosfata.
Tablete mogu eventualno da sadrže površinski aktivne agense, kao što su natrijum lauril sulfat i polisorbat 80, i glidante, kao što su silikon dioksid i talk. Kada su prisutni, površinski aktivni agensi, mogu da čine od 0,2 težinska % do 5 težinskih % tablete, a glidanti mogu da čine 0,2 težinska % do 1 težinskog % tablete.
Tablete takođe obično sadrže lubrikante, kao što su magnezijum stearat, kalcijum stearat, cink stearat, natrijum stearil fumarat, i smeše magnezijum stearata i natrijum lauril sulfata. Lubrikanti obično sadrže od 0,25 težinskih % do 10 težinskih %, najbolje od 0,5 težinskih % do 3 težinska % tablete.
Drugi mogući sastojci uključuju antioksidante, boje, dodatke za ukus, prezervative i agense za maskiranje ukusa.
Uzorne tablete sadrže do oko 80 % leka, od oko 10 težinskih % do oko 90 težinskih % vezivnog agensa, od oko 0 težinskih % do oko 85 težinskih % razblaživača, od oko 2 težinska % do oko 10 težinskih % sredstva za dezintegraciju i od oko 0,25 težinskih % do oko 10 težinskih % lubrikanta.
Smeše za tablete se mogu komprimovati ili direktno ili valjkom za formiranje tableta. Smeše za tablete ili njihovi delovi mogu alternativno biti vlažno-, suvo-, ili rastopljeno-granulirani, zgusnuti topljenjem ili ekstrudovani pre tabletiranja. Završna formulacija može da sadrži jedan ili više slojeva i može biti presvučena ili nepresvučena; može čak biti i inkapsulirana.
Formulacija tableta se razmatra u Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, Vol. 1, H. Lieberman i L. Lachman (Marcel Dekker, New York, 1980).
Jestivi oralni filmovi za ljudsku ili veterinarsku upotrebu koriste tipične savitljive, rastvorljive u vodi ili koji bubre u vodi, dozne oblike u vidu tankog filma, koji se može brzo rastvoriti ili biti mukoadhezivan i obično sadrže jedinjenje Formule 1, polimer koji stvara film, vezivno sredstvo, rastvarač, ovlaživač, plastifikator, stabilizator ili emulgator, agens koji modifikuje viskozitet i rastvarač. Neke komponente formulacije mogu imati više od jedne funkcije.
Jedinjenje Formule 1 može biti rastvorljivo u vodi ili nerastvorljivo. Jedinjenje raastvorljivo u vidi obično sadrži od 1 težinskog % do 80 težinskih %, češće od 20 težinskih % do 50 težinskih % rastvorka. Alternativno, jedinjenje Formule 1 može biti u obliku sitnih perlica.
Polimer koji formira film može se odabrati od prirodnih polisaharida, proteina ili sintetičkih hidrokoloida i obično je prisutan u opsegu od 0,01 do 99 težinskih %, češće u opsegu od 30 do 80 težinskih %.
Drugi mogući sastojci uključuju antioksidante, boje, dodatke za ukus i pojačivaače ukusa, prezervative, agense za stimulisanje pljuvačke, rashladne agense, ko-rastvarače (uključujući ulja), omekšivače, agense ya punjenje, agense za sprečavanje penušanja, surfaktante i agense za maskiranje ukusa.
Filmovi u sklopu ovog izuma se obično pripremaju uparavanjem tankih vodenih filmova naslojenih na savitljivu podlogu ili papir. Ovo se može uraditi u sušnici ili levku, obično u kombinovanom sušioniku za obloge, ili sušenjem smrzavanjem ili na vakuumu.
Čvrste formulacije za oralnu primenu mogu se formulisati tako da oslobađaju jedinjenje odmah i/ili modifikovano. Formulacije sa modifikovanim oslobađanjem uključuju odloženo, kontinuirano, u impulsima, kontrolisano, ciljano i programirano oslobađanje.
Pogodne formulacije sa modifikovanim oslobađanjem u namenama ovog izuma opisane su u US Patent No. 6 106 864 . Detalji drugih pogodnih tehnologija za oslobađanje, kao što su visokoenergetske disperzije i osmotske i presvučene čestice, mogu se naći u Pharmaceutical Technology On-line, 25(2), 1-14, Verma et a! (2001). Upotreba guma za žvakanje, da bi se postiglo kontrolisano oslobađanje, opisana je u WO 00/35298.
PARENTERALNA PRIMENA
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina Forme A, mogu se takođe davati direktno u krvotok, u mišić ili u neki unutrašnji organ. Pogodni načini za parenteralno davanje uključuju intravenozno, intraarterijsko, intraperitoneano, intratekalno, intraventrikularno, intrauretralno, intrasternalno, intrakranijalno, intramuskularno, intrasinovijalno, i subkutano davanje. Pogodna sredstva za parenteralno davanje uključuju igle (uključujući mikroiglu), injektore, injektore bez igle i infuzione tehnike.
LOKALNA (TOPIKALNA) PRIMENA
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina Forme A, mogu se takođe davati lokalno, (intra) dermalno, ili transdermalno na kožu ili mukozu. Tipične formulacije za ove namene uključuju gelove, hidrogelove, losione, rastvore, pomade, masti, praškasti materijal, pomoćna sredstva, pene, filmove, flastere, obalnde, implante, sunđere, vlakna, zavoje i mikroemulzije. Takođe se mogu koristiti i lipozomi. Tipični nosači uključuju alkohol, vodu, mineralno ulje, tečni vazelin, beli vazelin, glicerin, polietilen glikol i propilen glikol. Mogu se ugraditi i stimulatori penetracije - vidi, na primer, J Pharm Sci, 88 (10), 955-958, Finnin i Morgan (Oktobar 1999). Drugi načini za lokalnu primenu uključuju isporuku elektroporacijom, jontoforezom, fonoforezom, sonoforezom i injeciranje pomoću mikroigle ili bez igle (npr., PowderjectTM, BiojectTM itd.).
INHALIRANJE/INTRANAZALNA PROMENA
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina Forme A, mogu se takođe davati intranazalno ili inhaliranjem, obično u obliku suvog praha (bilo samog, kao suva smeša, na primer, sa laktozom, bilo kao čestica od pomešanih komponenti, na primer, pomešan sa fosfolipidima, kao što je fosfatidilholin) iz inhalatora za suvi prah, kao sprej aerosola iz suda pod pritiskom, pumpice, raspršivača, atomizera (najbolje atomizera koji koristi elektrohidrodinamiku da proizvede finu maglu) ili nebulizatora, sa ili bez primene pogodnog raspršivača, kao što su 1,1,1,2-tetrafluoroetan ili 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan, ili kao kapi za nos. Za intranazalnu primenu, prah može da sadrži neki bioadhezivan agens, na primer, hitosan ili ciklodekstrin.
REKTALNA/INTRAVAGINALNA PRIMENA
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina Forme A, mogu se davati rektalno ili intravaginalno, na primer, u obliku supozitorija, pesara iliklistira. Kakao buter je tradicionalna osnova supozitorija, ali se mogu koristiti i različite alternative ako je potrebno.
OČNA/UŠNA PRIMENA
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina Forme A, mogu se takođe primeniti direktno u oko ili uho obično u vidu kapi mikronizovane suspenzije ili rastvora u izotoničnom sterilnom rastvoru podešenog pH. Druge formulacije pogodne za očnu i ušnu primenu uključuju masti, gelove, implante koji se biodegraduju (npr., želatinozni sunđeri koji se apsorbuju, kolagen) ili se ne biodegraduju (npr., silikon), oblande (wafers), sočiva i sistema u vidu čestica ili mehurića, kao što su niozomi ili lipozomi.
DRUGE TEHNOLOGIJE
Jedinjenja Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina Forme A, mogu se kombinovati sa rastvorljivim makromolekulskim celinama, kao što su ciklodekstrin i njegovi pogodni derivati ili polimeri koji sadrže polietilen glikol, da bi se poboljšala rastvorljivost, brzina razlaganja, maskiranje ukusa, bioraspoloživost i/ili stabilnost za primenu bilo na koji od navedenih načina.
Nađeno je da su kompleksi leka i ciklodekstrina, na primer, obično korisni za većinu oblika doza i načina primene. Mogu se koristiti i inkluzioni i neinkluzioni kompleksi. Kao alternativa direktnom kompleksovanju sa lekom, ciklodekstrin se može koristiti kao pomoćni aditiv, tj., kao nosač, razblaživač ili solubilizator. Najčešće korišćeni za ove namene su alfa-, beta- i gama-ciklodekstrini, primeri kojih se mogu naći u International Patent Applications Nos. WO 91/11172, WO 94/02518 i WO 98/55148.
Kompleti
Ukoliko je poželjno primeniti kombinaciju aktivnih jedinjenja, na primer, u svrhu lečenja određenog oboljenja ili stanja, u okviru ovog izuma je da se dva ili više farmaceutskih sastava, od kojih bar jedan sadrži jedinjenje Formule 1, mogu zgodno kombinovati u vidu kita pogodnog za istovremeno davanje tih sastava.
Tako komplet ovog izuma sadrži dva ili više odvojenih farmaceutskih sastava, od kojih bar jedan sadrži jedinjenje Formule 1, naročito (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Forme A, i sredstva da održi razdvojene navedene sastave, kao što su posuda, podeljena bočica ili podeljen paket od folije. Primer jednog takvog kita je uobičajeno blister pakovanje koje se koristi za pakovanje tableta, kapsula i slično.
Komplet ovog izuma je naročito pogodan za davanje različitih doznih oblika, na primer, oralnih i parenteralnih, za davanje odvojenih sastava u različitim doznim intervalima, ili za titrovanje različitih sastava jednog u odnosu na drugi. Radi poboljšanja usluge, komplet sadrži uputstva za primenu, a može se snabdeti i tzv. podsetnikom.
DOZIRANJE
Za davanje ljudima, obično je ukupna dnevna doza jedinjenja Formule 1 u opsegu 0,1 mg do 1000 mg, zavisno, naravno, od načina primene. Ukupna dnevna doza može se dati u jednom navratu ili u podeljenim dozama i može, po odluci lekara, da bude i izvan uobičajenog opsega datog ovde. Često dnevne doze za (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu Forme A idu od 1 mg do 250 mg; još bolje je kad su dnevne doze u opsegu od 1 mg do 125 mg.
Ove doze su zasnovane na prosečnom ljudskom subjektu težine od oko 60 kg do 70 kg. Lekar će lako biti u stanju da odrei doze za subjekte čija je težina van ovog opsega, kao što su deca i starije osobe.
Da bi se izbegle nedoumice, ovde date reference za "tretiranje" uključuju reference za kurativni, paliativni i profilaktički tretman.
PRIMERI
Svrha sledećih primera je da služe kao ilustracija, a ne ograničenje, i predstavljaju specifične oblike ovog izuma.
Pretraživanje enzima izvodi se u ploči sa 96 mesta, opisanoj u D. Yazbeck et al., Synth. Catal. 345:524-32 (2003); potpun opis je ovde ugrađen referencom za sve namene. Svi enzimi koji se koriste u ploči za pretraživanje (vidi Tabela 2) dobijeni su od snabdevača komercijalnim enzimima, uključujući Amano Enzyme Inc. (Nagoya, Japan), Roche (Basel, Switzerland), Novo Nordisk (Bagsvaerd, Denmark), Altus Biologics Inc. (Cambridge, MA), Biocatalytics (Pasadena, CA), Toyobo (Osaka, Japan), Sigma-Aldrich (St. Louis, MO), Fluke (Buchs, Switzerland), Genencor International, Inc. (Rochester, NY), i Valley Research (South Bend, IN). Reakcije pri pretraživanju izvođene su u Eppendorf Thermomixer-R (WWR). Za sledeća enzimska razdvajanja , na većoj skali, korišćena je LIPOLASE® 100L EX, koju ima Novo-Nordisk A/S (CAS no. 9001-62-1), kao i Lipase PS, PS-C I, PS-C II, i PS-D I), koje se mogu nabaviti od Amano Enzyme Inc.
PRIMER 1. Dobijanje 2-metil-pentil estra (R)-metansulfonske kiseline
Reaktor od 4000 L napuni se (R)-2-metil-pentan-1-olom (260 kg, 2500 mola), metil tercijarnim butil etrom (2000 L) i ohlađen do -10°C do 0°C. Zatim se dodaje metansulfonil hlorid (310 kg, 2600 mola), a potom Et3N (310 kg, 3100 mola), uz održavanje unutrašnje temperature na 0°C do 10°C Kad se završi dodavanje, reakciona smeša se zagreje do 15°C do 25°C i meša na ovoj temperaturi najmanje 1 sat dok reakcija ne bude potpuna, na osnovu analize gasnom hromatografijom. Reakcionoj smeši se zatim dodaje vodeni rastvor HCl (88 kg HCl u 700 L vode). Dobijena meša se meša najmanje 15 minuta, ostavi da se slegne bar 15 minuta, i donja vodena faza se zatim odvaja. Gornja organska faza se ispere vodom (790 L) i vodenim rastvorom natrijum bikarbonata (67 kg natrijum bikarbonata u 840 L vode). Rastvor se zatim koncentruje pod vakuumom da bi se uklonio metil tercijarni butil etar i dobilo naslovno jedinjenje u vidu ulja (472 kg, 95% prinos). 1H NMR (400MHz, CDCl3) 4,07-3,93 ppm (m, 2H), 2,97 (s, 3H), 1,91-1,80 (m, iN), 1,42-1,09 (m, 4H), 0,94 (d, J=6,57Hz, 3H), 0,87 (t, J=6,56Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3) 74,73, 37,01, 34,81, 32,65, 19,71, 16,29, 14,04.
PRIMER 2. Dobijanje dietil estra (2'R)-2-cijano-2-(2'-metil-pentil)-ćilibarne kiseline
U reaktor od 4000 L stavlja se 2-metil-pentil estar (R)-metansulfonske kiseline (245 kg, 1495 mola), dietil estar 2-cijano-ćilibarne kiseline i anhidrovani etanol (1300 kg). Dodaje se i natrijum etoksid (506 kg, 21wt% u etanolu). Dobijeni rastvor zagreva se do 70°C do 75°C, i smeša se meša na toj temperaturi najmanje 18 sati do kraja, na osnovu analize gasnom hromatografijom. Kada je reakcija potpuna, smeši se dodaje vodeni rastvor HCl (32 kg HCl u 280 L vode). do pH<2. Dodaje se još vode (400 L) i reakciona smeša se tada koncentruje pod vakuumom da bi se uklonio etanol. Dodaje se metil tercijarni butil etar (1000 kg) i meša se najmanje 15 minuta, ostavi da se slegne bar 15 minuta, i donja vodena faza se ekstrahuje metil tercijarnim butil etrom (900 kg). Spojene organske faze se koncentruju pod vakuumom i daju naslovno jedinjenje u vidu tamnog ulja (294 kg, 79%, korigovano za čistoću). 1H NMR (400MHz, CDCl3) 4,29 ppm (q, J=7,07Hz, 2H), 4,18 (q, J=7,07Hz, 2H), 3,03 (dd, J=6,6, 7,1Hz, 2H), 1,93-1,61 (m, 3H), 1,40-1,20 (m, 10H), 0,95-0,82 (m, 6H); 13C NMR (CDCl3) 168,91, 168,67, 168,59, 168,57, 119,08, 118,82, 62,95, 62,90, 44,32, 44,19, 42,21, 42,02, 39,77, 39,64, 30,05, 29,91, 20,37, 19,91, 19,66, 13,99.
PRIMER 3. Dobijanje etil estra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Metod A)
U reaktor od 4000 L stavlja se NaCl (175 kg, 3003 mola), tetrabutilamonijum bromid (33,1 kg, 103 mola), voda (87 L) i dimetilsulfoksid (1000 kg). Dodaje se i dietil estar (2’R)-2-cijano-2-(2’-rnetil-pentil)-ćilibarne kiseline (243 kg, 858 mola) i smeša se zagreva do 135°C do 138°C i meša na toj temperaturi najmanje 48 sati, dok reakcija ne bude potpuna, na osnovu analize gasnom hromatografijom. Zatim se reakcija hladi do 25°C do 35°C, dodaje se heptan (590 kg) i meša se najmanje 15 minuta, ostavi da se slegne bar 15 minuta, i ukloni se donja vodena faza. Gornja organska faza se ispere vodom (800 L). Rastvor heptana, koji sadrži dati proizvod, se obezboji ugljem i koncentruje pod vakuumom da se dobije naslovno jedinjenje u vidu narandžastog ulja (139,9 kg, 74% prinos korigovan za čistoću). 1H NMR (400MHz, CD Cl3) 4,20 ppm (q, J=7.07Hz 2H), 3,13-3,01 (m, 1H) 2,75-2,49 (m, 2H) 1,80-1,06 (m 10H) 0,98-0,86 (m 6H); 13C NMR (CDCl3) 169,69, 169,65, 121,28, 120,99, 61,14, 39,38, 39,15, 38,98, 37,67, 37,23, 36,95, 30,54, 30,47, 25,67, 25,45, 19,78, 19,61, 19,53, 18,56, 14,13, 14,05.
PRIMER 4. Dobijanje etil estra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Metod B)
U bocu od 250 mL stavi se LiCl (3,89g, 0,0918 mola) i dimetilsulfoksid (72 mL). Dodaje se dietil estar (2’R)-2-cijano-2-(2’-rnetil-pentil)-ćilibarne kiseline (25,4g, 0,0706 mola, 78,4%, na osnovu gasne hromatografije) i smeša se greje na 135°C do 138°C i meša na toj temperaturi najmanje 24 sata, dok reakcija ne bude potpuna, na osnovu analize gasnom hromatografijom. Kada se reakcija ohladi do 25°C do 35°C, dodaju se heptan (72 mL), zasićeni NaCl (72 mL) i voda (72 mL) i meša se najmanje 15 minuta, ostavi da se slegne bar 15 minuta, i donja vodena faza ispere heptanom (100 mL). Spojene organske faze se koncentruju pod vakuumom i daju naslovno jedinjenje u vidu narandžastog ulja (13,0g, 84% prinos korigovan na čistoću)
PRIMER 5. Dobijanje natrijumove soli (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
U reaktor od 4000 L stavlja se etil estar (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (250 kg, 1183 mola) i tetrahirofuran (450 kg). Zatim se rastvoru tetrahidrofurana dodaje pripremljen vodeni rastvor NaOH (190 kg 50% NaOH u 350 L vode). Nastali rastvor se meša na 20°C do 30°C tokom najmanje 2 sata, dok reakcija ne bude potpuna, na osnovu analize gasnom hromatografijom. Posle tog vremena, tetrahidrofuran se uklanja destilacijom na vakuumu da bi se dobio vodeni rastvor naslovnog jedinjenja, koje se koristi odmah u narednom stupnju.
PRIMER 6. Dobijanje natrijumove soli (5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline
U autoklav od 120 L stavi se sunđerasti katalizator nikl (3,2 kg, Johnson & Mathey A7000), pa vodeni rastvor natrijumove soli (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (15 kg u 60 L vode) i nastala smeša se hidrogenuje pod pritiskom vodonika od 50 psig, na 30°C do 35°C, tokom najmanje 18 sati, ili dok ne prestane uzimanje vodonika. Reakcija se tada ohladi na 20°C do 30°C, i potrošeni katalizator ukloni filtrovanjem kroz filtar od 0,2 μ. Kolač na filtru se opere vodom (2x22 L), a dobijeni vodeni rastvor naslovnog jedinjenja se koristi direktno u narednom stupnju.
PRIMER 7. Dobijanje (5R)-3-aminometil -5-metil-oktanske kiseline
U reaktor od 4000 L stavi se vodeni rastvor (5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline (~ 150 kg, ~ 1000 L vode) i ohladi do 0°C do 5°C Dodaje se glacijalna sirćetna kiselina dok pH ne bude 6,3 do 6,8. Smeši se doda anhidrovani etanol (40 kg). Nastala kaša se zagreje do 65°C do 70°C za manje od 20 minuta i zatim hladi do 0°C do 5°C tokom 3 sata. Proizvod se pokupi filtrovanjem koje daje naslovno jedinjenje u vidu kolača ovlaženog vodom (76 kg, 97% prinos korigovan za čistoću, 10% vode na osnovu analize po Karlu Fischeru), koji se koristi u sledećem stupnju. 1H NMR (400MHz, D3COD) 4,97 ppm (BS, 3H), 3,00-2,74 (m, 2H), 2,48-2,02 (m, 3H), 1,61-1,03 (m, 7H), 0,94- 0,86 (m, 6H); 13C NMR (D3COD) 181,10, 181,07, 46,65, 45,86, 44,25, 43,15, 42,16, 41,64, 41,35, 33,45, 31,25, 31,20, 21,45, 21,41, 20,52, 20,12, 15,15, 15,12,
PRIMER 8. Dobijanje (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline putem kontakta sa agensom za razlaganje
U reaktor od 4000 L stavi se (5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina (76 kg, 365 mola) ovlažena vodom (10%), (S)-bademova kielina (34,8 kg, 229 mola), anhidovan etanol (1780 kg) i voda (115 L). Dobijena smeša se zagreje na 65°C do 70°C i meša dok se čvrste supstance ne rastvore. Rastvor se zatim ohladi na 0°C do 5°C tokom 2 sata i meša na toj temperaturi još 1 sat. Proizvod se sakupi filtrovanjem i kolač opere etanolom koji je -20°C (3x60 kg). Sirov proizvod (18 kg u 48% prinosu) i etanol (167 kg) stavljeni su u reaktor. Smeša je ohlađena na 0°C do 5°C i mešana na ovoj temperaturi tokom 1,5 sata. Proizvod je tada pokupljen filtrovanjem, i kolač opere etanolom koji je -20°C (3x183 kg) da bi se dobilo naslovno jedinjenje (17 kg, 94% prinos). Kvazimolekulski jon (MH+) naslovnog jedinjenja vidi se na 188,1653 amu što je u skladu sa teorijskom vrednošću od 188,1650; merena vrednost ustanovljuje molekulsku formulu kao C10H21NO2 pošto nijedno drugo hemijsko jedinjenje koje sadrži C, H, N i O ne može da postoji kao molekulski jon u okviru 5-ppm (0,9 mDa) eksperimentalne greške merene vrednosti; IC (KBr) 2955,8 cm-1, 22,12,1, 1643,8, 1551,7, 1389,9; 1H NMR (400MHz, D3COD) 4,91 ppm (bs, 2H), 3,01-2,73 (m, 2H), 2,45-2,22 (m, 2H), 1,60-1,48 (m, 1H), 1,45-1,04 (m, 6H), 0,98-086 (m, 6H); 13C NMR(D3COD) 181,04, 45,91, 44,30, 42,13, 40,65, 33,42, 31,24, 21,39, 20,49,15,11.
PRIMER 9. Enzimsko pretraživanje pomoću enzimske hidrolize etil estra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Formula 15) da bi se dobili natrijumova so (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Formula 16, R10=Na+) i etil estar (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Formula 17, R11=Et) ili etil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Formula 16, R10=Et) i natrijumova so (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (Formula 17, R11=Na+)
Pretraživanje enimom izvodi se korišćenjem kita za pretraživanje koji se sastoji od pojedinačnih enzima u zasebnim ležištima ploče sa 96 ležišta, koja je pripremljena unapred, u skladu sa metodom opisanim u D.Yazbeck et al,. Synth. Catal. 345:524-32 (2003). Svako od ležišta ima zapreminu od 0,3 mL (ploča sa plitkim ležištima). Jedno ležište ploče sa 96 ležišta sadrži samo fosfatni pufer (10 μL, 0,1 M, pH 7,2). Sa malo izuzetaka, svako od preostalih ležišta sadrži alikvot enzima (10 μL, 83 mg/mL), od kojih je većina navedena u Tabeli 2. Pre upotrebe, komplet za pretraživanje se izvadi sa -80°C i ostavi oko 5 min da enzimi dostignu sobnu temperaturu. Kalijumfosfatni pufer (85 μL, 0,1 M, pH 7,2) se odmeri u svako ležište pomoću višekanalske pipete. Zatim se svakom ležištu dodaje koncentrovan supstrat (Formula 15, 5 μL) pomoću višekanalske pipete i 96 reakcionih smeša inkubira na 30°C i 750 obrt/min. Reakcije se zaustavljaju i uzorci se uzimaju posle 24 sata prenošenjem svake reakcione smeše u zasebnas ležišta druge ploče sa 96 ležišta. Svako od ležišta ima praznu zapreminu od 2 mL (ploča sa dubokim ležištima) i sadrži etil acetat (1 mL) i HCl (1N, 100 μL). Komponente svakog ležišta se mešaju usisavanjem sadržaja ležišta u pipetu. Druga ploča se cenrifugira i 100 μL organskog supernatanta se prenosi iz svakog ležišta u zasebno ležište treće ploče sa 96 ležišta (plitka ploča). Ležišta treće ploče se zatim zatope pomoću penetrabilnog poklopca. Posle zatopljavanja ležišta, ploča se prenosi u GC sistem za određivanje dijastereoselektivnosti (de).
Tabela 3 navodi enzime, trgovačka imena, vrednosti E, χ, i selektivnost za neke od enzima kojim je vršena pretraga. Za dati enzim, vrednost E se može interpretirati kao relativna reaktivnost para dijastereomera (supstrata). Vrednosti E, navedene u Tabeli 3, izračunate su na osnovu podataka izvedenih iz GC (frakciona konveerzija, χ, i de), korišćenjem kompjuterskog programa Ee2 koji se može nabaviti od Univerziteta u Gracu. U Tabeli 3, selektivnost odgovara dijastereomeru --etil estru (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline ili --etil estru (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline-- koje je dati enzim najviše hidrolizovao.
Tabela 3. Rezultati reakcija pretraživanja Primera 1
Enzim Trgovačko ime E χ Selektivnost
Lipaza pankreasa svinje Altus 03 1,5 15 (3R,5R)
Lipaza Candida cylindracea Fluka 62302 1,4 3 (3R,5R)
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase AH 200 15 (3R,5R)
Lipaza Pseudomonas fluorescens Amano Lipase AK 20 200 25 (3R,5R)
Lipaza Candida rugosa Amano Lipase AYS 1,4 2 (3R,5R)
Lipaza Rhizopus delemar Amano Lipase D 6 44 (3R,5R)
Lipaza Rhizopus oryzae Amano Lipase F-AP 15 20 1 (3R,5R)
Lipaza Penicillium camembertii Amano Lipase G 50 1,1 6 (3R,5R)
Lipaza Mucor javanicus Amano Lipase M 10 8 3 (3R,5R)
Lipaza Burkholderia cepacia Amano Lipase PS 200 45 (3R,5R)
Lipaza Pseudomonas sp. BioCatalytics 103 4 7 (3R,5R)
Lipaza Microbijska, liofilizovana BioCatalytics 108 17 45 (3R,5R)
CAL-B, liofilizovan BioCatalytics 110 1,2 96 (3R,5R)
Candida sp, liofilizovana BioCatalytics 111 1,2 8 (3R,5R)
CAL-A, liofilizovana BioCatalytics 112 1,6 5 (3R,5R)
Lipaza Thermomyces sp. BioCatalytics 115 7 50 (3R,5R)
Lipaza Alcaligines sp., liofilizovana BioCatalytics 117 15 31 (3R,5R)
CAL-B, L2 Sol Chriazyme L2 Sol 1,3 31 (3R,5R)
Lipaza Thermomuces lanuginosus Sigma L9 Lipolase 15 50 (3R,5R)
Lipaza Thermomuces lanuginosus Sigma L 10 Novo871 10 68 (3R,5R)
Lipaza Rhizomucor miehel Sigma L6 Palatase 5,3 90 (3R,5R)
Proteaza Fungi koncentrat Genencor 10 10 (3R,5R)
Proteaza goveđeg pankreasa Sigma P18 alpha
chimotripsin I 10 10 (3R,5R)
Grejpfrut [Ananas comosus & Ananas Bromelian Concentrate
bracteatus (L)] 10 10 (3R,5R)
Acilaza svinjskih bubrega Sigma A-S2 Acylase I 2 60 (3R,5R)
Acetil holinesteraza Sigma ES8 1,1 54 (3R,5R)
Esteraza holesterola BioCatalyticsE3 1,1 54 (3R,5R)
PLE - Amonijum sulfat BioCatalytics123 1,3 71 (3R,5R)
PRIMER 10. Dobijanje terc-butil-amonijumove soli (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline putem enzimskog razdvajanja
U reaktor od 50 mL, sa pH elektrodom, visećom mešalicom i linijom za dodavanje baze, dodat je etil estar (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (8g, 37,85 mmola), a zatim rastvor kalcijum acetata (8 mL), dejonizovana voda (3,8 mL) i LIPOLASE® 100L EX (0,2 mL). Dobijena suspenzija se meša na sobnoj temperaturi 24 sata. pH rastvora se održava na 7,0 dodavanjem 4M NaOH. Tok reakcije se prati gasnom hromatografijom (konverzija i % de proizvoda i početnog materijala), i zaustavlja se kada se potroši 45% početnog materijala (~4,3 mL dodatog NaOH). Posle završetka reakcije, dodaje se toluen (20 mL) i smeša meša 1 minut. pH se snižava na 3,0 dodavanjem koncentrovanog rastvora HCl i rastvor se meša 5 minuta i zatim prebacuje u levak za razdvajanje/ekstraktor. Organski sloj se odvaja, a vodeni sloj se ekstrahuje jednom sa 10 mL toluena. Organski slojevi se spoje i toluen upari do suva. Sirov proizvod (natrijumova so (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline, sa 75% dijastereoizomernog viška, sudeći na osnovu gasne hromatografije) se resuspenduje u metil tercijarnom butil etru (40 mL). Terc-butilamin (1,52 g, 1,1 ekvivalenata) se dodaje smeši kap-po-kap tokom 5 minuta, uz mešanje. Ubrzo posle završenog dodavanja talože se kristali koji se sakupljaju u bihnerovom levku. Čvrsta supstanca se opere metil tercijarnim-butil etrom (2x20 mL). Talog se osuši pod vakuumom da bi se dobilo naslovno jedinjenje (2,58 g, 96% dijastereomernog viška, na osnovu gasne hromatografije).
Primer 11. Razdvajanje etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline putem enzimske hidrolize etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline u natrijumovu so (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
U sud koji sadrži natrijum fosfat (monobazni) monohidrat (4,7 kg) i vodu (1650 L), na temperaturi od 20°C do 25°C, dodaje se 50% NaOH aq (2,0 kg). Posle 15 minuta mešanja, pH smeše se proverava da se osigura da je u opsegu 6,0 do 8,0. Dodaje se Amano PS lipaza (17 kg) i smeša meša 30 do 60 minuta na 20°C do 25°C. Smeša se filtruje da bi se odstranile čvrste supstancije i filtrat se kombinuje sa natrijum bikarbonatom (51 kg), etil estrom (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (154 kg) i vodom (10 L). Smeša se ostavi da reaguje na oko 50°C tokom 24 do 48 sati. Tok enzimske hidrolize prati se gasnom hromatografijom i smatra se da je potpuna kada je odnos etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline prema natrijumovoj soli (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline veći od 99:1, zasnovano na analizi gasnom hromatografijom. Po završetku reakcije smeša se stavlja u sud sa NaCl (510 kg) i sadržaj suda se meša na temperaturi 20°C do 25°C. Smeša se ekstrahuje metil tercijarnim-butil etrom (680 L) i vodena i organska faza se razdvajaju. Vodena faza se odbaci, a organska faza se opere NaCl-om (26 kg), natrijum bikarbonatom (2 kg) i vodom (85 L). Pošto se čvrste supstancije rastvore, smeša se ponovo ekstrahuje sa MBTE (680 L), vodena i organska faza se razdvoje, a organska faza ponovo opere NaCl (28 kg), ), natrijum bikarbonatom (2 kg) i vodom (85 L). Posle razdvajanja vodene i organske faze, organska faza se destiluje na 70°C pod atmosferskim pritiskom, i daje etil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline u vidu ulja (48,9 kg, 88% prinos). 1H NMR (400MHz, CDCl3) 4,17 ppm (q, J=7,83Hz, 2H), 3,13-3,06 (m, 1H), 2,71 -2,58 (m, 2H), 1,75-1,64 (m, 10H), 0,95 (d, J=6,34 3H), 0,92 (t, J=6,83, 3H), 13C NMR (CDCl3) 170,4, 121,8, 61,1, 39,6, 38,6, 37,0, 31,0, 25,9, 20,0, 18,5, 13,9.
PRIMER 12. Dobijanje (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline od etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
Rastvor (700 kg) koji sadrži etil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (30%) u metil tercijarnim-butil etru tretira se vodenim rastvorom natrijum hipohlorita (35 kg, 12%) i vodom (35 L). Posle 2 sata mešanja na sobnoj temperaturi , ostavi se 3 sata da se smeša slegne, pa se vodena i organska faza razdvoje. Organska faza se ispere vodom (150 L) na sobnoj temperaturi i ostavi se da se smeša razdvoji na vodenu i organsku fazu. Organska faza se izdvoji i zatim izreaguje sa NaOH aq (134 kg, 50%) i vodom (560 L). Reakciona smeša se meša 2,5 do 3,5 sati na sobnoj temperaturi i ostavi se 2 sata da se smeša slegne. Nastala vodena faza, koja sadrži natrijumovu so (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline stavi se u autoklav u kome je sunđerasti nukl A-7063 (43 kg) i prečišćen azotom. Autoklav se zagreje na 28°C do 32°C i stavi pod pritisak vodonika na 50 psig. Pritisak se održava na 50 psig tokom 18 do 24 sata. Autoklav se zatim ohladi na 20°C do 30°C i pritisak smanji na 20 do 30 psig za uzorkovanje. Reakcija je potpuna kada je frakciona konverzija natrijumove soli (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline 99% ili veća. Reakciona smeša se filtruje, a filtrat kombinuje sa vodenim rastvorom limunske kiseline (64 kg u 136 kg vode), na temperaturi 20°C do 30°C. Dodaje se etanol (310 L) i smeša zagreje na 50°C do 60°C. Smeša se drži na toj temperaturi 1 sat, a zatim hladi brzinom od oko -15°C/sat dok ne dostigne temperaturu od oko 2°C do 8°C. Smeša se meša na toj temperaturi oko 1,5 sat i filtruje. Dobijeni kolač se ispere vodom (150 L) na 2°C do 8°C i zatim suši na sobnoj temperaturi u struji azota dok sadržaj vode ne padne ispod 1%, određeno analizom po Karlu Fischeru, dajući tako sirov preparat (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline. Sirov preparat (129 kg) se prenese u sud. U sud se dodaju voda (774 kg) i anhidrovani etanol (774 kg) i nastala smeša se greje pod refluksom (oko 80°C) dok se rastvor ne izbistri. Rastvor se propusti kroz filtar za završno prečišćavanje (polish filter) (1μ) i ponovo zagreva pod refluksom dok se rastvor ne izbistri. Ostavi se da se rastvor ohladi brzinom od oko -20°C/sat dok ne dostigne oko 5°C, za koje vreme se formira talog. Nastala kaša se održava na 0°C do 5°C oko 90 minuta, da bi se okončao proces kristalizacije. Kaša se filtruje da bi se izolovalo naslovno jedinjenje, koje se ispere anhidrovanim etanolom (305 kg) i suši u struji azota na temperaturi od 40°C do oko 45°C, dok sadržaj vode (prema analizi Karla Fischera) i sadržaj etanola (na osnovu analize gasnom hromatografijom) ne budu manji od 0,5 težinskih %. Reprezentativan prinos naslovnog jedinjenja od etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline je oko 78%.
Primer 13. Dobijanje metil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
2-metil-pentil estar metan sulfonske kiseline
U reakcioni sud se stavi toluen (170 ml, 8,5 ml/g, zasnovano na težini 2-metil-pentan-1-ola), 2-metil-pentan-1-ol (20,00 g, 0,20 mola, u jednoj porciji) i trietanolamin (21,78 g, 0,22 mola, u jednoj porciji). Reakciona smeša se ohladi na temperaturu od -10°C do -5°C i doda se metansulfonil hlorid, kap-po-kap, uz održavaje temperature od -10°C do -5°C. Reakciona smeša se meša jedan sat na temperaturi od -10°C do -5°C. Reakcija se prekida dodavanjem 1,0M vodenog rastvora HCl (60 ml, 3 ml/g zasnovano na težini 2-metil-pentan-1-ola) i meša 30 minuta. Ostavi se da se reakciona smeša zagreje do 25°C i faze se razdvoje. Organska faza se ispere 1M vodenim rastvorom NaHCO3 (60 ml, 3 ml/g zasnovano na težini 2-metil-pentan-1-ola) i faze se razdvoje. Dobijeni toluenski rastvor 2-metil-pentil estra metan sulfonske kiseline se koristi direktno u sledećem stupnju.
1-bromo-2-metil pentan
U reakcioni sud se stavi 2-metil-pentil estar metan sulfonske kiseline (35,29 g, 0,2 mola, rastvoreno u toluenu). H2O (14 ml, 0,4 ml/g zasnovano na težini 2-metil-pentil estra metan sulfonske kiseline), NaBr (20,14 g, 0,2 mola) i tetrabutilamonijum bromid (12,61 g, 0,04 mola). Reakciona smeša se zagreje do 90°C i meša na toj temperaturi 3 sata. Dodaje se H2O (600ml, 3 ml/g zasnovano na težini 2-metil-pentil estra metan sulfonske kiseline), i razdvoje faze. Dobijeni toluenski rastvor 1-bromo-2-metil-pentana se koristi direktno u sledećem stupnju.
Metil estar (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
U reakcioni sud se stavi toluen (152 ml, 4,7 ml/g zasnovano na težini 1-bromo-2-metil-pentana), a zatim kalijum terc-butoksid (76,87 g, 0,69 mola), u jednoj porciji, uz mešanje. Reakciona smeša se ohladi do temperature od -10°C do -5C. 4,4,4-trimetoksi-butironitril (37,38 g, 0,23 mola) se doda toluenskom rastvoru 1-bromo-2-metil-pentana iz prethodnog stupnja i dobijeni rastvor se dodaje kap-po-kap reakciji, uz održavanje temperature na -5°C. Reakciona smeša se meša 18 sati na temperaturi od -10°C do -5°C. Reakcija se zaustavlja vodom (323 ml, 10 ml/g zasnovano na težini 1-bromo-2-metil-pentana), koncentrovana HCl (48,5 ml) se dodaje kap-po-kap do pH u opsegu od 1-2, i reakciona smeša meša na 25°C oko 1 sat. Faze se razdvajaju, organska faza se ispere vodom (323 ml, 10 ml/g, zasnovano na težini 1-bromo-2-metil-pentana), i faze se razdvoje. Toluen se destiluje iz organske faze do zapremine od 65 ml. Dobijeni toluenski rastvor metil estra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline se koristi direktno u sledećem stupnju.
Metil estar (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline
NaHCO3 (47,4 g, 0,75 ekvivalenata), KH2PO4 (4,4 g, 0,042 ekvivalenata) i NaOH (0,84 g, 0,031 ekvivalenata) dodati su u H2O (1500 mL) i mešani na sobnoj temperaturi dok se sve ne rastvori. Reakciji se dodaje enzim Lipase PS-SD (30 g, komercijalno dostupna od Amano Enzyme inc.) i suspenzija se meša na sobnoj temperaturi dok se sve ne rastvori. Reakciona smeša se zagreje do 45°C dok se dodaje toluenski rastvor metil estra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline (150 g, 0,76 Mol, 1 ekvivalent), u jednoj porciji tokom pet minuta. Nastalo ulje u vodenoj suspenziji meša se energično tokom 48 sati na 45°C. Kada se reakcija završi, proizvod se ekstrahuje terc-butil metil etrom (600 mL) i organske faze se spajaju i isperu slanom vodom (300 mL). Naslovno jedinjenje se čuva kao rastvor terc-butil metil etra za dalju upotrebu u dobijanju (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline
PRIMER 14 Dobijanje (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A
Metod A
U sud se stave etanol (25 mL) i voda (25 mL) i snažno mešaju da se osigura mešanje. Doda se sirova (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina (2,5 g) i suspenzija zagreva na refluks temperaturi (80°C) dok se ne formira rastvor. Reakcija se meša 1 sat na 80°C da se osigura potpuno rastvaranje. Rastvor se filtruje kroz ugrađen (in-line) filtar i prenese u besprekorno čist (speck-free) sud. Ostavi se da se rastvor ohladi brzinom od 0,5°C/minut, dok ne dođe do 67°C i kaša se zaseje 0,5% usitnjenim semenom kristalizacije (2,5-10 μm) na 67°C. Suspenzija se ohladi do 0°C brzinom od 0,5°C/minut i meša na 0°C 12 sati. Proizvod se sakupi filtrovanjem i kolač opere besprekorno čistom vodom (2,5 mL), a zatim besprekorno čistim etanolom (2,5 mL). Proizvod se suši na plitkoj činiji pod vakuumom, na 40°C, 24 sata ili dok se sadržaj vode ne smanji ispod 0,5 težinskih %.
Metod B
U reaktor se stavi sirova (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina (25 mg/mL) u etanolu i vodi (50:50, zapreminski) i mućkanje održava na umerenoj brzini tokom celog procesa. Reaktor se zagreje na temperaturu od 55°C, brzinom od 0,5°C/minut i temperatura održava na 55°C da se osigura potpuno rastvaranje. Rastvor se ohladi na 51°C brzinom od 0,5°C/minut i održava na toj temperaturi 15 minuta. Rastvor se zaseje 5% usitnjenim semenom kristalizacije (2-25 μm) u vidu kaše (75 mg/mL u etanolu). Etanolska kaša zrnâ se mućka pre zasejavanja da bi se razbili aglomerati. Rastvor se drži na 51°C tokom sledećih 20 minuta posle zasejavanja. Dobijena kaša se ohladi do 0°C brzinom od 0,5°C/minut i drži na toj temperaturi 2 sata. Čvrste supstancije se profiltruju pod vakuumom i operu hladnim etanolom. Profiltrovane čvrste supstancije se osuše u vakuum pećnici, na 50°C.
Metod C
U reaktor se stavi sirova (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina (50 mg/mL) u etanolu i vodi (50:50, zapreminski) i mućkanje održava na umerenoj brzini tokom celog procesa. Reaktor se zagreje na temperaturu od 80°C refluksna temperatura), brzinom od 0,5°C/minut. Temperatura se održava na 80°C tokom jednog sata da se osigura potpuno rastvaranje. Rastvor se ohladi na 0°C brzinom od 0,5°C/minut i održava na toj temperaturi 2 sata. Čvrste supstancije se profiltruju pod vakuumom i operu hladnim etanolom. Profiltrovane čvrste supstancije se osuše u vakuum pećnici, na 50°C.
Karakterisanje (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A
(3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanska kiselina oblika A karakteriše se sledećim tehnikama:
1. Difrakcijom X-zraka kroz prah (PXRD, od Powder X-ray diffraction)
2. Diferencijalnom skening kalorimetrijom (DSC)
3. .Fourier Transform infracrvena spektroskopija (FT-IC)
4. Fourier Transform Raman spektroskopija (FT-Raman)
Korišćeni su sledeći eksperimentalni uslovi
dovde
Difrakcija X-zraka kroz prah (PXRD
Slika difrakcije X-zraka kroz prah određivana je primenom Bruker-AXS Ltd. D4 powder X-ray difraktometra, snabdevenog uređajem za automatsko menjanje uzoraka, teta-teta goniometrom, automatskim prorezom za divergentni zrak i PSD Vantec-1 detektorom. Uzorak se priprema za analizu stavljanjem na tanku silikonsku podlogu (wafer) za uzorke, sa niskim fonom. Uzorak se rotira dok se ozračuje X-zracima K-alfa bakra (talasna dužina = 1,5406 Angstrema), a cev za X-zrake radi na 40 kV/30 mA. Analize se vrše pri kontinuiranom radu goniometra, podešenom na registrovanje svake 0,2 sekunde za pomeraj od 0,018° u opsegu dva teta od 2° do 55°.
Kako će razumeti ljudi od struke, relativni intenziteti različitih maksimuma u Tabelama 1 i 2, koje su date niže, mogu da variraju usled niza faktora, kao što su, npr., efekti orijentacije kristala u snopu X-zraka ili čistoće materijala koji se analizira ili od stepena kristalizacije uzorka. Položaji maksimuma mogu takođe da se pomere zbog varijacija u visini uzorka, ali će položaji maksimuma ipak uglavnom ostati kao što su definisani u Tabelama.
Ljudi iz struke će takođe znati da će merenja na različitim talasnim dužinama dovesti do različitih pomeranja prema Bragg-ovoj jednačini -nλ = 2d sinθ.
Profili PXRD, dobijeni korišćenjem alternativnih talasnih dužina, smatraju se alternativnim predstavljanjem PXRD slika kristalnog materijala ovog izuma i kao takve su u domenu ovog izuma.
Kristalna struktura oblika A određena je analizom difrakcije X-zraka pri prolasku kroz jedan kristal. Pored toga, 2 teta ugla, d razmaci i relativni intenziteti izračunati su iz strukture monokristala korišćenjem "Reflex Powder Diffraction" modula od Accelrys Materials StudioTM (Verzija 2.2). Relevantni simulacioni parametri za svaki od slučajeva bili su sledeći:
Talasna dužina = 1,540562 A (Cu Kα)
Faktor polarizacije = 0,5
Pseudo-Voigt-ov profil (U=0,001, W=0,002
Diferencijalna skening kalorimetrija (DSC)
DSC e izvođena Perkin Elmer Pyris 1 DSC u 50μl alimijumskim čančićima sa otvorima i sa aluminijumskim poklopcima. Oko 3 mg uzorka se zagreva brzinom od 10°C za minut, u opsegu od 10 do 215°C uz pročišćavanje gasovitim azotom.
FT-IC
Infracrveni spektar je dobijan korišćenjem ThermoNicolet Avatar FT-IR spektrometar, snabdeven ‘Golden GateTM’ single bounce ATR dodatkom (dijamantska gornja ploča i sočiva od selenida) i DTGS KBr detektorom. Spektar je dobijan sa rezolucijom od 2 cm-1 i koadicijom 256 skenova. Korišćena je Happ-Genzelova apodizacija. Pošto je FT-IC spektar sniman samo pri jednoj refleksiji ATR, nije potrebna nikakva obrada uzorka. Korišćenje ATR FT-IC dovodi do razlike relativnih intenziteta infracrvenih traka od onih koje se vide u transmisionom FT-IC spektru kada se koristi KBr disk ili uzorak smrvljen u nujol ulju. Zbog prirode ATR TF-IC, trake na manjim talasnim brojevima su intenzivnije nego one na većim talasnim brojevima. Eksperimentalna greška, ukoliko nije drugačije naznačeno, bila je ± 2 cm-1.
FT-Raman
Ramanov spektar je dobijen korišćenjem ThermoNicolet 960 FT-Raman spektrometra snabdevenog laserom 1064 nm NDYAG i germanijumskim detektorom. Spektar je dobijan korišćenjem snage lasera od 320 mW na uzorku i 5140 ko-adiranih skenova pri rezoluciji od 2 cm-1. Korišćena je Happ-Genzelova apodizacija. Svaki uzorak (približno 5 mg) je stavljan u staklenu bočicu i izlagan laserskom zračenju. Podaci su predstavljeni kao Ramanovi intenziteti u funkciji Ramanovih pomeranja. Eksperimentalna greška, ukoliko nije drugačije naznačeno, bila je ± cm-1
Podaci
Mereni PXRD profili prikazani su na Sl.1. Glavni karakteristični maksimumi relativnog intenziteta većeg od 5% navedeni su u Tabeli 1. Izračunati PXRD profil prikazan je na Sl.2. Glavni karakteristični maksimumi relativnog intenziteta većeg od 5% navedeni su u Tabeli 2. Glavni karakteristični maksimumi (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A su na 7,7, 15,8, 20,8 i 23,1 stepena dva teta-ugla ±0,2 stepena. DSC termogram za 3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktansku kiselinu oblika A prikazan je na Sl.3 i on pokazuje jedan oštar endotermni maksimum na 194°C ± 2°C. Ovaj događaj predstavlja topljenje (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A. FT-IC spektar (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A prikazan je na Sl.4 i 5. Glavni karakteristični maksimumi (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A navedeni su u Tabeli 3. FT-Ramanov spektar (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A prikazan je na Sl.6 i 7. Glavni karakteristični maksimumi (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A navedeni su u Tabeli 4.
Tabela 1. Karakteristični PXRD maksimumi merenih profila (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A
Tabela 2 . Karakteristični PXRD maksimumi izračunatih profila (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A
Tabela 3 Spisak maksimuma (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline
oblika A / Podaci FT-IC
Frekvencije glavnih apsorpcionih traka navedene su u donjoj tabeli (w:slaba; m:srednja; s:jaka). Karakterisanje intenziteta je relativno u odnosu na glavnu traku spektra i nije zasnovano na apsolutnim vrednostima merenim od osnovne linije.
Tabela 4 Spisak maksimuma (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A/ Podaci FT-Raman-ovog spektra
Tabela maksimuma relativno intenzivnih, dobro definisanih FT-Raman traka Karakterisanje intenziteta je relativno u odnosu na glavnu traku spektra i nije zasnovano na apsolutnim vrednostima merenim od osnovnej linije. (w:slaba; m:srednja; s:jaka; vs:vrlo jaka).
SLIKE
Slika 1 prikazuje merene PXRD profile (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Slika 2 prikazuje izračunate PXRD profile (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Slika 3 prikazuje DSC termogram (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Slika 4 prikazuje FT-IC spektar (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Slika 5 prikazuje region "otisaka prstiju" (fingerprint) FT-IC spektra (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Slika 6 prikazuje FT-Ramanov spektar (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Slika 7 prikazuje "otisaka prstiju" (fingerprint) FT-Ramanovog spektra (3S,5R)-3-aminometil-5-metil-oktanske kiseline oblika A.
Treba napomenuti da se, onako kako se koriste u ovoj specifikaciji i u priključenim zahtevima, oznake kao što su "neki" (engl. "a", "an") i "dati" (engl. "the") mogu odnositi na jedan ili više objekata, ukoliko kontekst jasno ne ukazuje na nešto drugo. Tako, na primer, pozivi na sastav koji sadrži "neko jedinjenje" može da uključi samo jedno jedinjenje ili dva ili više jedinjenja. Podrazumeva se da je gornji opis ilustracija, a ne ograničenje. Kada pročitaju gornji opis, mnogi oblici će biti očigledni ljudima iz struke. Prema tome, područje ovog izuma biće određeno s obzirom na priključene Zahteve i uključuje potpun opseg ekvivalenata na koje ovi zahtevi daju pravo. Otkrića u svim radovima i referencama, uključujući patente, patentne prijave i publikacije, ovde su ugrađeni referencama u svojoj celosti i za sve namene.

Claims (20)

1.Proces za dobijanje jedinjenja Formule 10 ili njegove soligde su R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, odabrani od vodonika i C1-3 alkil grupe, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici.R3 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C3-6 cikloalkil, C3-6 cikloalkil-C1-6 alkil, C1-6 alkoksi, aril i aril-C1-3 alkil grupe, gde je svaka aril grupa opciono supstituisana jednim do tri supstituenta, nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilamino grupe, i halogena; gde je svaka prethodno spomenuta alkil, alkenil, cikloalkil i alkoksi grupa opciono supstituisana jednim do tri atoma fluora; a R6 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe; gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilamino grupe i halogena i gde navedeni proces obuhvata (a) kontakt jedinjenja formule 7 sa jednim enzimom, gde enzim dijastereoselektivno hidrolizuje jedinjenje formule 7 u jedinjenje formule 11agde su R1, R2 i R3 definisani kao za jedinjenje formule 10, a R6 u Formuli 7 je odabran od C1-6 alkil, C2-6 alkenil, C2-6 alkinil, C3-7 cikloalkil, C3-7 cikloalkenil, halogeno-C1-6 alkil, halogeno-C2-6 alkenil, halogeno-C 2-6 alkinil, aril C1-6 alkil, aril-C2-6 alkenil, i aril C2-6 alkinil grupe, gde svaka od prethodno spomenutih aril grupa može biti opciono supstituisana jednim do tri supstituenta nezavisno odabranih od C1-3 alkil, C1-3 alkoksi, amino, C1-3 alkilamino grupe, i halogenai(b) izolovanje jedinjenja formule 10.
2.Proces prema zahtevu 1, gde su R6, i R8 C1-6 alkil grupe
3.Proces prema zahtevu 1 ili zahtevu 2, gde su R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, vodonik ili metil grupa, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici, a R3 je C1-6 alkil grupa.
4.Proces prema svakom zahtevu od 1 do 3, gde je R1 vodonik, R2 metil, a R3 etil grupa
5. Proces prema svakom zahtevu od 1 do 4, gde je enzim u stupnju (a) lipaza.
6.Proces prema zahtevu 5, gde je lipaza iz mikroorganizma Burikholderia cepacia ili mikroorganizma Thermomyces lanuginosus.
7.Proces prema bilo kom zahtevu od 1 do 6, koji dalje obuhvata stupanj: (a)opciono prevođenje jedinjenja Formule 10 u svoju so, poželjno u svoju so alkalnog metala, najbolje u svoju natrijumovu so..
8.Jedinjenje Formule 7 gde su R1, R2 i R3 definisani kao u zahtevu 1.
9.. Jedinjenje prema zahtevu 8, u kome je R6 C1-6 alkil grupa.
10.Jedinjenje prema zahtevu 8 ili zahtevu 9, u kome je R6 metil, etil, n-propil ili i-propil grupa.
11. ̧Jedinjenje Formule 10: ili njegova so, gde su R1, R2 i R3 i R6 definisani kao u zahtevu 1.
12.Jedinjenje prema zahtevu 10, u kome je R6 odabrano od vodonika i C1-6 alkil grupe.
13.Jedinjenje prema zahtevu 11 ili zahtevu 12, u kome je R6 odabrano od vodonika, metil, etil, n-propil ili i-propil grupe.
14.Jedinjenje prema bilo kom zahtevu od 8 do 13, u kome su R1 i R2, nezavisno jedan od drugog, vodonik ili metil grupa, pod uslovom da R1 i R2 nisu oba vodonici, a R3 je C1-6 alkil grupa.
15.Jedinjenje prema bilo kom zahtevu od 8 do 14, u kome jeR1 vodonik, i R2 je metil grupa, a R3 je odabran od metil, etil, n-propil i i-propil grupe.
16.Jedinjenje prema bilo kom zahtevu od 8 do 15, u kome je R1 vodonik, R2 je metil grupa, a R3 je etil grupa.
17. Jedinjenje prema zahtevu 8, odabrano od: etilestra (5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline; etilestra (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline etilestra (5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiselina; etilestra (5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline (5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline; (5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiseline; (5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline; (5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline; (3S,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline; (3S,5R)-3- cijano-5-metil-oktanske kiseline; (3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline; (3S,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline; etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiselina; etil estra (3S,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline; etil estra (3S,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline; (3R,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline; (3R,5R)-3- cijano-5-metil-oktanske kiseline; (3R,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline; (3R,5R)-3-cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline; etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-metil-heptanske kiseline etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-metil-oktanske kiselina; etil estra (3R,5R)-3-cijano-5-metil-nonanske kiseline; etil estra (3R,5R)-3- cijano-5,7-dimetil-oktanske kiseline; i njihove soli.
18. Jedinjenje prema zahtevu 17, koje je (3S,5R)-3-cijano-5-metil-oktanska kiselina ili njena so ili estar.
19. Proces za dobijanje jedinjenja Formule 1, ili njegove farmaceutski prihvatljive soli, solvata ili hidrata: u kome su R1, R2 i R3 definisani bilo u kom od zahteva 1, 3 ili 4; i gde navedeni proces obuhvata stupnjeve procesa (a) do (c) kao što su definisani bilo u kom od zahteva 1 do 7 i dalje obuhvata stupnjeve: (d) redukovanje cijano grupe jedinjenja Formule 10 ili njegove soli da bi se dobilo jedinjenje Formule 1 ili njegove soli; i (e) dalje opciono prevođenje nastalog jedinjenja Formule 1 ili njegove soli u njihovu farmaceutski prihvatljivu so, solvat ili hidrat.
20. Proces za dobijanje jedinjenja Formule 7 ili njegove soli: u kome su R1, R2 i R3 definisani kao bilo u kom od zahteva 1, 3 ili 4; a R6 je C1-6 alkil grupa i gde dati proces obuhvata: (a)reakciju jedinjenja Formule 19 sa ortoestrom jedinjenja Formule 20 u prisustvu baze gde su R1, R2 i R3 definisani kao za jedinjenje Formule 7, a X2 je halogen: i (b)hidrolizu nastalog intermedijarnog proizvoda u vidu ortoestra da bi se dobio karboksilni estar Formule 7.
MEP-2008-7A 2005-12-21 2006-12-11 Dobijanje gama-aminokiselina sa afinitetom za alfa-delta protein ME00005B (me)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US75283905P 2005-12-21 2005-12-21
PCT/IB2006/003656 WO2007072159A1 (en) 2005-12-21 2006-12-11 Preparation of gamma-amino acids having affinity for the alpha-2-delta protein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MEP0708A MEP0708A (xx) 2010-02-10
ME00005B true ME00005B (me) 2010-06-10

Family

ID=37903526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MEP-2008-7A ME00005B (me) 2005-12-21 2006-12-11 Dobijanje gama-aminokiselina sa afinitetom za alfa-delta protein

Country Status (28)

Country Link
US (2) US20070141684A1 (me)
EP (2) EP2017259A3 (me)
JP (1) JP2009520492A (me)
KR (1) KR20080068932A (me)
CN (1) CN101341117A (me)
AP (1) AP2008004485A0 (me)
AR (1) AR058559A1 (me)
AU (1) AU2006327872A1 (me)
BR (1) BRPI0620467A2 (me)
CA (1) CA2633358A1 (me)
CR (1) CR10080A (me)
DO (1) DOP2006000286A (me)
EA (1) EA200801393A1 (me)
EC (1) ECSP088551A (me)
GT (1) GT200600524A (me)
IL (1) IL191840A0 (me)
MA (1) MA30139B1 (me)
ME (1) ME00005B (me)
NL (1) NL2000374C2 (me)
NO (1) NO20082989L (me)
NZ (1) NZ568971A (me)
PE (1) PE20071169A1 (me)
RS (1) RS20080279A (me)
TN (1) TNSN08272A1 (me)
TW (1) TW200736201A (me)
UY (1) UY30031A1 (me)
WO (1) WO2007072159A1 (me)
ZA (1) ZA200804780B (me)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102099482B (zh) * 2008-05-21 2014-04-16 桑多斯股份公司 5-甲基-3-硝基甲基-己酸酯的立体选择性酶水解方法
WO2011144742A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Chemilia Ab Novel pyrimidine derivatives
FR2966734B1 (fr) * 2010-10-29 2014-07-18 Max Rombi Composition comprenant au moins une enzyme proteolytique pour son utilisation pour empecher la synthese des triglycerides
EP2688883B1 (en) 2011-03-24 2016-05-18 Noviga Research AB Pyrimidine derivatives
CN102249833B (zh) * 2011-05-27 2013-12-11 中国科学院化学研究所 一种制备手性γ-氨基酸及其衍生物的方法
WO2017155025A1 (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 第一三共株式会社 酵素による光学分割を用いた光学活性吉草酸誘導体の製造方法
CN108192932B (zh) * 2017-12-26 2020-09-29 上海皓元生物医药科技有限公司 一种手性醇的酶催化制备方法
CN112877219A (zh) * 2021-01-29 2021-06-01 江西科技师范大学 一种高浓度胆固醇培养基及其制备方法和应用
CN119462461B (zh) * 2024-12-06 2025-11-04 万华化学集团股份有限公司 一种维生素a异构化的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0166088B1 (ko) 1990-01-23 1999-01-15 . 수용해도가 증가된 시클로덱스트린 유도체 및 이의 용도
US5376645A (en) 1990-01-23 1994-12-27 University Of Kansas Derivatives of cyclodextrins exhibiting enhanced aqueous solubility and the use thereof
US5618710A (en) 1990-08-03 1997-04-08 Vertex Pharmaceuticals, Inc. Crosslinked enzyme crystals
GB9518953D0 (en) 1995-09-15 1995-11-15 Pfizer Ltd Pharmaceutical formulations
WO2000035298A1 (en) 1996-11-27 2000-06-22 Wm. Wrigley Jr. Company Chewing gum containing medicament active agents
GB9711643D0 (en) 1997-06-05 1997-07-30 Janssen Pharmaceutica Nv Glass thermoplastic systems
US6642398B2 (en) * 1999-06-10 2003-11-04 Warner-Lambert Company Mono-and disubstituted 3-propyl gamma-aminobutyric acids
KR100694735B1 (ko) * 1999-06-10 2007-03-14 워너-램버트 캄파니 엘엘씨 일치환 및 이치환된 3-프로필 감마-아미노부티르산
EP2172197A1 (en) 2002-12-13 2010-04-07 Warner-Lambert Company LLC Octanoic acid derivative to treat fibromyalgia and other pains
UA82292C2 (uk) * 2004-04-14 2008-03-25 Пфайзер Продактс Инк. Спосіб стереоселективного біоперетворення аліфатичних динітрилів в ціанокарбонові кислоти (варіанти)

Also Published As

Publication number Publication date
ECSP088551A (es) 2008-07-30
NL2000374C2 (nl) 2010-02-09
WO2007072159A1 (en) 2007-06-28
NZ568971A (en) 2010-04-30
BRPI0620467A2 (pt) 2011-11-16
TW200736201A (en) 2007-10-01
JP2009520492A (ja) 2009-05-28
ZA200804780B (en) 2009-05-27
AR058559A1 (es) 2008-02-13
EA200801393A1 (ru) 2009-12-30
IL191840A0 (en) 2008-12-29
EP2017259A3 (en) 2011-04-13
KR20080068932A (ko) 2008-07-24
UY30031A1 (es) 2007-07-31
NL2000374A1 (nl) 2007-06-25
GT200600524A (es) 2007-12-03
DOP2006000286A (es) 2007-07-31
CR10080A (es) 2008-07-10
US20090299093A1 (en) 2009-12-03
EP1973867A1 (en) 2008-10-01
WO2007072159B1 (en) 2008-08-21
MEP0708A (xx) 2010-02-10
AU2006327872A1 (en) 2007-06-28
EP2017259A2 (en) 2009-01-21
TNSN08272A1 (fr) 2009-10-30
CN101341117A (zh) 2009-01-07
AP2008004485A0 (en) 2008-06-30
RS20080279A (sr) 2009-07-15
CA2633358A1 (en) 2007-06-28
PE20071169A1 (es) 2007-11-30
US20070141684A1 (en) 2007-06-21
NO20082989L (no) 2008-09-19
MA30139B1 (fr) 2009-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005256945B2 (en) Preparation of pregabalin and related compounds
US20090299093A1 (en) Preparation of Gamma-Amino Acids Having Affinity for The Alpha-2-Delta Protein
Felluga et al. A short and convenient chemoenzymatic synthesis of both enantiomers of 3-phenylGABA and 3-(4-chlorophenyl) GABA (Baclofen)
KR20110025917A (ko) ５－메틸－３－니트로메틸－헥산산 에스테르의 입체선택적 효소 가수분해 방법
US9422230B2 (en) Process for the preparation of an anticonvulsant agent pregabalin hydrochloride
WO2009087650A2 (en) A novel process for synthesis of pregabalin from substituted cyclopropane intermediate and a process for enzymatic resolution of racemic pregabalin
JP3847934B2 (ja) γ−オキソ−ホモフェニルアラニン誘導体及びそれを還元してなるホモフェニルアラニン誘導体の製造方法
MX2008008282A (en) Preparation of gamma-amino acids having affinity for the alpha-2-delta protein
HK1125916A (en) Preparation of gamma-amino acids having affinity for the alpha-2-delta protein
CN101321875B (zh) 从外消旋4-(1-氨基乙基)苯甲酸甲酯通过脂酶催化的对映选择性酰化反应并随后用硫酸沉淀以制备(r)-和(s)-4-(1-铵乙基)苯甲酸甲酯硫酸盐的方法
JP5329973B2 (ja) リパーゼ触媒を用いるエナンチオ選択的アシル化とその後の硫酸による沈殿によって、ラセミ体の４−（１−アミノエチル）安息香酸メチルエステルから（ｒ）−および（ｓ）−４−（１−アンモニウムエチル）安息香酸メチルエステル硫酸塩を調製する方法
HUP0600101A2 (en) Resolution process for the preparation of cyclic beta-amino acids esters there of
KR100843684B1 (ko) 프레가발린 및 관련 화합물의 제조방법
WO2005040099A1 (ja) ３−置換−(２ｒ，３ｒ)−２−保護されたアミノ−３−ヒドロキシプロピオン酸誘導体の製造方法およびその中間体
JP2004261086A (ja) ピペコリン酸の製造方法
JP2000044521A (ja) α―位に第三級炭化水素基を有するアミノ酢酸エステルの製造方法