SK63894A3 - Method of preparation of beta-lactam antibiotic - Google Patents
Method of preparation of beta-lactam antibiotic Download PDFInfo
- Publication number
- SK63894A3 SK63894A3 SK638-94A SK63894A SK63894A3 SK 63894 A3 SK63894 A3 SK 63894A3 SK 63894 A SK63894 A SK 63894A SK 63894 A3 SK63894 A3 SK 63894A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- naphthalene
- reaction mixture
- lactam antibiotic
- enzyme
- cephalosporin
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000003782 beta lactam antibiotic agent Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002132 β-lactam antibiotic Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229940124586 β-lactam antibiotics Drugs 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000010933 acylation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000001780 cephalosporins Chemical class 0.000 claims description 63
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 49
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 43
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 43
- 229930186147 Cephalosporin Natural products 0.000 claims description 41
- 229940124587 cephalosporin Drugs 0.000 claims description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 30
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 27
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 25
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 claims description 25
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 108010073038 Penicillin Amidase Proteins 0.000 claims description 9
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 8
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- -1 5-methyl-1,3,4-thiadiazolyl Chemical group 0.000 claims description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 5
- HSHGZXNAXBPPDL-HZGVNTEJSA-N 7beta-aminocephalosporanic acid Chemical compound S1CC(COC(=O)C)=C(C([O-])=O)N2C(=O)[C@@H]([NH3+])[C@@H]12 HSHGZXNAXBPPDL-HZGVNTEJSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 4
- ILPBINAXDRFYPL-UHFFFAOYSA-N 2-octene Chemical class CCCCCC=CC ILPBINAXDRFYPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000589212 Acetobacter pasteurianus Species 0.000 claims description 3
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 claims description 3
- 241000588773 Kluyvera cryocrescens Species 0.000 claims description 3
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims description 3
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 claims description 3
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 claims description 3
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 claims description 2
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 125000005862 (C1-C6)alkanoyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 241000051622 Bacillus meqaterium Species 0.000 claims 1
- QOSMNYMQXIVWKY-UHFFFAOYSA-N Propyl levulinate Chemical compound CCCOC(=O)CCC(C)=O QOSMNYMQXIVWKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000000066 S-methyl group Chemical group [H]C([H])([H])S* 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 35
- 239000000047 product Substances 0.000 description 28
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- NVIAYEIXYQCDAN-MHTLYPKNSA-N (6r,7s)-7-azaniumyl-3-methyl-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylate Chemical compound S1CC(C)=C(C([O-])=O)N2C(=O)[C@H]([NH3+])[C@@H]12 NVIAYEIXYQCDAN-MHTLYPKNSA-N 0.000 description 12
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 12
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 12
- 229940106164 cephalexin Drugs 0.000 description 11
- ZAIPMKNFIOOWCQ-UEKVPHQBSA-N cephalexin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@@H]3N(C2=O)C(=C(CS3)C)C(O)=O)=CC=CC=C1 ZAIPMKNFIOOWCQ-UEKVPHQBSA-N 0.000 description 11
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 4
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 108700023418 Amidases Proteins 0.000 description 3
- ZGUNAGUHMKGQNY-SSDOTTSWSA-N D-alpha-phenylglycine Chemical group OC(=O)[C@H](N)C1=CC=CC=C1 ZGUNAGUHMKGQNY-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 3
- 102000005922 amidase Human genes 0.000 description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 229960004841 cefadroxil Drugs 0.000 description 3
- NBFNMSULHIODTC-CYJZLJNKSA-N cefadroxil monohydrate Chemical compound O.C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@@H]3N(C2=O)C(=C(CS3)C)C(O)=O)=CC=C(O)C=C1 NBFNMSULHIODTC-CYJZLJNKSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000020176 deacylation Effects 0.000 description 3
- 238000005947 deacylation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 3
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- KIYRSYYOVDHSPG-SSDOTTSWSA-N (2r)-2-amino-2-phenylacetamide Chemical group NC(=O)[C@H](N)C1=CC=CC=C1 KIYRSYYOVDHSPG-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 2
- HTCSFFGLRQDZDE-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-phenylpropanoate Chemical compound OC(=O)C(N)(C)C1=CC=CC=C1 HTCSFFGLRQDZDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZPFVRFSYMUDJO-UHFFFAOYSA-N 2h-naphthalen-1-one Chemical class C1=CC=C2C(=O)CC=CC2=C1 RZPFVRFSYMUDJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000194107 Bacillus megaterium Species 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229940047526 cephalexin monohydrate Drugs 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- YGZIWEZFFBPCLN-UHFFFAOYSA-N n,3-bis(2-chloroethyl)-4-hydroperoxy-2-oxo-1,3,2$l^{5}-oxazaphosphinan-2-amine Chemical compound OOC1CCOP(=O)(NCCCl)N1CCCl YGZIWEZFFBPCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940056360 penicillin g Drugs 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- WQFROZWIRZWMFE-SSDOTTSWSA-N (2r)-2-amino-2-(4-hydroxyphenyl)acetamide Chemical compound NC(=O)[C@H](N)C1=CC=C(O)C=C1 WQFROZWIRZWMFE-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 1
- SBUCDZYLTRYMFG-PBFPGSCMSA-N (6r,7r)-7-[[(2r)-2-amino-2-(4-hydroxyphenyl)acetyl]amino]-3-[(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)sulfanylmethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C)=NN=C1SCC1=C(C(O)=O)N2C(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](N)C=3C=CC(O)=CC=3)[C@H]2SC1 SBUCDZYLTRYMFG-PBFPGSCMSA-N 0.000 description 1
- OQSAFIZCBAZPMY-AWFVSMACSA-N (6r,7r)-7-azaniumyl-3-chloro-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylate Chemical compound S1CC(Cl)=C(C([O-])=O)N2C(=O)[C@@H]([NH3+])[C@H]21 OQSAFIZCBAZPMY-AWFVSMACSA-N 0.000 description 1
- HGKUPDZBTAQFGJ-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-phenylpropanamide Chemical compound NC(=O)C(N)(C)C1=CC=CC=C1 HGKUPDZBTAQFGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 1
- QCQCHGYLTSGIGX-GHXANHINSA-N 4-[[(3ar,5ar,5br,7ar,9s,11ar,11br,13as)-5a,5b,8,8,11a-pentamethyl-3a-[(5-methylpyridine-3-carbonyl)amino]-2-oxo-1-propan-2-yl-4,5,6,7,7a,9,10,11,11b,12,13,13a-dodecahydro-3h-cyclopenta[a]chrysen-9-yl]oxy]-2,2-dimethyl-4-oxobutanoic acid Chemical compound N([C@@]12CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@H]5C(C)(C)[C@@H](OC(=O)CC(C)(C)C(O)=O)CC[C@]5(C)[C@H]4CC[C@@H]3C1=C(C(C2)=O)C(C)C)C(=O)C1=CN=CC(C)=C1 QCQCHGYLTSGIGX-GHXANHINSA-N 0.000 description 1
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 description 1
- 241000607534 Aeromonas Species 0.000 description 1
- 241000726092 Aphanocladium Species 0.000 description 1
- 241001619326 Cephalosporium Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LJCWONGJFPCTTL-SSDOTTSWSA-N D-4-hydroxyphenylglycine Chemical compound [O-]C(=O)[C@H]([NH3+])C1=CC=C(O)C=C1 LJCWONGJFPCTTL-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 1
- 241000589565 Flavobacterium Species 0.000 description 1
- 241000721603 Mycoplana Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003460 beta-lactamyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229960005361 cefaclor Drugs 0.000 description 1
- QYIYFLOTGYLRGG-GPCCPHFNSA-N cefaclor Chemical compound C1([C@H](C(=O)N[C@@H]2C(N3C(=C(Cl)CS[C@@H]32)C(O)=O)=O)N)=CC=CC=C1 QYIYFLOTGYLRGG-GPCCPHFNSA-N 0.000 description 1
- FUBBGQLTSCSAON-PBFPGSCMSA-N cefaloglycin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@@H]3N(C2=O)C(=C(CS3)COC(=O)C)C(O)=O)=CC=CC=C1 FUBBGQLTSCSAON-PBFPGSCMSA-N 0.000 description 1
- 229950004030 cefaloglycin Drugs 0.000 description 1
- 229960000603 cefalotin Drugs 0.000 description 1
- XIURVHNZVLADCM-IUODEOHRSA-N cefalotin Chemical compound N([C@H]1[C@@H]2N(C1=O)C(=C(CS2)COC(=O)C)C(O)=O)C(=O)CC1=CC=CS1 XIURVHNZVLADCM-IUODEOHRSA-N 0.000 description 1
- 229960002420 cefatrizine Drugs 0.000 description 1
- UOCJDOLVGGIYIQ-PBFPGSCMSA-N cefatrizine Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C(O)=O)=O)NC(=O)[C@H](N)C=2C=CC(O)=CC=2)CC=1CSC=1C=NNN=1 UOCJDOLVGGIYIQ-PBFPGSCMSA-N 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical group [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- BHFLUDRTVIDDOR-MRVPVSSYSA-N methyl (2r)-2-amino-2-phenylacetate Chemical group COC(=O)[C@H](N)C1=CC=CC=C1 BHFLUDRTVIDDOR-MRVPVSSYSA-N 0.000 description 1
- MPSVDCFUZLGFKX-UHFFFAOYSA-N methyl 2-amino-2-phenylpropanoate Chemical compound COC(=O)C(C)(N)C1=CC=CC=C1 MPSVDCFUZLGFKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- ZKEXQEOLDNOTPG-SNVBAGLBSA-N propan-2-yl (2r)-2-amino-2-phenylacetate Chemical compound CC(C)OC(=O)[C@H](N)C1=CC=CC=C1 ZKEXQEOLDNOTPG-SNVBAGLBSA-N 0.000 description 1
- 125000001325 propanoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 150000003952 β-lactams Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C12P35/00—Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin
- C12P35/04—Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin by acylation of the substituent in the 7 position
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Cephalosporin Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
ZDOKONALENÁ METÓDA NA PRÍPRAVU URČITÝCH β-LAKTÁMOVÝCH ANTIBIOTÍK.
OBLASŤ TECHNIKY
Tento vynález sa týka zdokonalenej metódy na prípravu cefalosporínov, t.j. β-laktámových antibiotík, ktoré obsahujú 7amino-8-oxo-5-tio-l-azabicyklo[4.2.0 Jokta-2-énové jadro.
DOTERAJŠÍ STAV TECHNIKY
Veľké množstvo β-laktámových antibiotík na trhu vytvára vysoko konkurenčné pole kde jeden z. parametrov, ktorý ovplyvňuje cenu, je čistota výrobku. Pre výrobcu je preto veľmi dôležité, aby mal prístup k výrobnej metóde ktorá poskytuje vysoký výťažok veľmi čistého výrobku.
V súčastnosti väčšina používaných cefalosporínov sú takzvané semisyntetické výrobky. Toto označenie znamená, že sa získavajú modifikáciou β-laktámového produktu, ktorý sa získa fermentáciou jednej, alebo viacerých chemických reakcií. Typicky, jedna z chemických reakcií obsiahnutá v tejto modifikácii je acylácia 7-amino skupiny medziproduktu cefalosporínového jadra, pôvodca ktorého sa prvotne získava fermentáciou a je príležitostne ďalej modifikovaný inými chemickými reakciami.
Nasledovne, zavedenie acylovej skupiny na 7-amino skupinu sa vzťahuje na cefalosporínový bočný reťazec, alebo len bočný reťazec. Kyselina zodpovedajúca bočnému reťazcu je označovaná ako kyselina bočného reťazca. Označenie cefalosporínové jadro označuje zlúčeninu, ktorej acylácia s cefalosporínovým vedľajším reťazcom vedie k tvorbe β-laktámového antibiotika, alebo špecifickejšie, cefalosporínu.
Acylácia môže prebiehať reakciou voliteľne chránenej formy cefalosporínového jadra s derivátom - napr. kyselinou chlorovodí kovou - voliteľne chránenej formy cefalosporínového vedľajšieho reťazca v organickom rozpúšťadle - typicky metylénchlorid - za prítomnosti zásady. Ako inú možnosť okrem kyseliny chlorovodíkovej možno použiť na acyláciu zmes anhydridu. V oboch prípadoch je potrebné, aby acylácia prebiehala v bezvodnom prostredí pri teplote, ktorá by mala byť prednostne pod nulou.
Acylácia nikdy neprebehne úplne a v bode, v ktorom reakcia . začína, reakčná zmes bude obsahovať požadovaný produkt rovnako ako nezreagované východzie materiály a možné vedľajšie produkty. Po acylácii, ochranné skupiny, ked sú prítomné, treba odstrániť bud za podmienok in situ, alebo po izolácii ochranného medziproduktu. Tvorba medziproduktu a odstránenie ochranných skupín obsahuje všeobecne nejmenej jeden krok, v ktorom je produkt v kontakte s vodou, alebo s vodným rozpúšťadlom. Počas procesu odstránenia ochrany sa musí dávať veľký pozor na to, aby nedošlo k štiepeniu práve vytvorenej acylovej väzby.
Konečnej purifikácii β-laktámových antibiotík môže vadiť skutočnosť, že acido-bázické vlastnosti a rozpustnosť niektorých nečistôt obsiahnutých v surových produktoch nie sú veľmi odlišné od rovnakých vlastností požadovaného produktu. Znamená to, že * môže ľahko nastať spoločná precipitácia nečistôt pri precipitácii, alebo rekryštalizácii surového produktu, a preto je ťažké v dosiahnúť v rovnakom čase vysokú čistotu produktu a vysoký výťažok.
Alternatívnym k uvedeným metódam je spôsob zavedenia vedľajšieho reťazeca enzýmovo katalyzovanou acyláciou. V tomto prípade buď voľná kyselina zodpovedajúca vedľajšiemu reťazcu, alebo aktivovaný derivát z nich ako je amid, alebo nižší alkylový ester môžu byť použité ako zdroj acylovej skupiny. Enzymatická acylácia môže prebiehať pri teplote okolia a tak náklady a nevýhoda spojené s prácou pri nízkej teplote sú vylúčené. Rozpúšťadlom je voda, alebo zmes vody s vodou miešatelnými organickými rozpúšťadlami. Stabilita požadovaných produktov a rýchlosť acylačnej reakcie, obe závisia na hodnote pH reakčnej zmesi. Tak, pri pH hodnote okolo 4, požadované produkty sú celkom stabilné a rýchlosť acylačnej reakcie je pomerne nízka. Pri hodnote pH 7 pokračuje deacyláciá požadovaného produktu a v rovnakom čase rýchlosť acylačnej reakcie je vysoká. Znamená to, že hodnota pH, pri ktorej prednostne prebieha enzymatická acylácia pri bežných podmienkach predstavuje kompromis medzi týmito protichodne riadenými prednosťami ·
Metóda na. purifikáciu cefalexinu je popísaná v US patente č. 4,003,896 (NOVO INDUSTRIA A/S). Podlá tohoto patentu, naftalén, alebo deriváty naftalénu sú pridávané k vodnému roztoku s obsahom surového cefalexinu za vzniku mierne rozpustného komplexu naftalénu, alebo derivátu naftalénu s cefalexínom. Tento komplex je izolovaný a rozložený, čo poskytuje vysoký výťažok čistého cefalexínu. Akoukoľvek vynikajúcou je popísaná purifikačná metóda, nemožno zaručiť dobrý výťažok purifikačného kroku.
PODSTATA VYNÁLEZU
Nedávno sa prekvapivo zistilo, že veľmi vysoký výťažok komplexu cefalosporínu s naftalénom, alebo derivátom naftalénu možno získať in situ rýchlou reakciou, ked zodpovedajúce cefalosporínové jadro je enzymaticky acylované vo vode alebo vodnom rozpúšťadle za prítomnosti naftalénu, alebo derivátu naftalénu a s kyselinou, ktorá zodpovedá cefalosporínovému vedľajšiemu reťazcu, alebo jeho derivátu, napr. amidu, alebo jeho nižšiemu alkylovému esteru, ako acylačné agens. Vytvorený komplex je mierne rozpustný vo vode a vo vodných prostrediach obsahujúcich s vodou miešatelné organické rozpúšťadlá. Cefalosporín viazaný v mierne rozpustnom komplexe nie je prístupný hydrolýze, a preto hodnota pH v reakčnej zmesi môže byť optimalizovaná na zaistenie najvyššie možnej rýchlosti acylačnej reakcie bez rizika neželateľnej hydrolýzy alebo deacylácie požadovaného produktu. Po ukončení enzymatickej reakcie, môže byť komplex izolovaný a rozložený metódami známimi per se, že dávajú vysoký výťažok vynikajúco čistého cefalosporínu.
Tiež keď sa odstránia ochranné skupiny cefalosporínových medziproduktov hydrolýzou, napr. po zavedení bočného reťazca cestou neenzymatickej acylácie, hydrolýza môže výhodne prebiehať za prítomnosti nadbytku naftalénu, alebo derivátu naftalónu. Po dokončení hydrolýzy vytvorený komlex môže byť izolovaný a ďalej spracovaný tak, ako je spomenuté vyššie.
Takže predkladaný vynález sa týka metódy na prípravu cefalosporínu, ktorý sa skladá z pridania naftalénu, alebo derivátu naftalénu k reakčnej zmesi z ktorej vzniká cefalosporín s následnou izoláciou metódami známimi per se cefalosporínu z vytvoreného mierne rozpustného komplexu.
Prvou prednosťou obsahu tohoto vynálezu je že reakčná zmes, ku ktorej sa pridáva naftalén, alebo derivát naftalénu, je reakčnou zmesou, kde dochádza k tvorbe cefalosporínu acyláciou 7- amino skupiny cefalosporínového jadra, ktorým je 7-amino-8-oxo-5tia-1-azabicyklo[4.2.0]okta-2-én' substituovaný kyselinou cefalosporínového vedľajšieho reťazca, alebo derivátom kyseliny účinkom pôsobenia enzýmu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro, ktoré je acylované je 7-aminocefalosporanová kyselina.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro, ktoré je acylované je 7- amino-7-metoxicefalosporanová kyselina.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro, ktoré je acylované je 7-aminodesacetoxicefalosporanová kyselina.
Ďalšou prednosťou vynálezu je že cefalosporínové jadro, ktoré je acylované je 3-chlóro-7-amino-3-cefem-4-karboxylová kyselina.
Ďalšou prednosťou vynálezu je že vedľajší reťazec cefalosporínu použitého ako acylačné agens je D-fenylglycín.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že bočný reťazec cefalosporínu použitý ako acylačné agens je D-fenylglycínamid.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že vedľajší reťazec cefalosporínu použitý ako acylačné agens je metylester D-fenylglycínu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý ako acylačné agens je etylester, propylester, alebo izopropylester D-fenylglycínu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý ako acylačné agens je D-4-hydroxifenylglycín.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý ako acylačné agens je amid D-4-hydroxifenylglycínu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý ako acylačné agens je metylester D-4-hydroxifenylglycínu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý ako acylačné agens je etylester, propyléster, alebo izopropylester D-4-hydroxifenylglycínu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý v acylačnej rekacii je 2-amino-2-fenylpropiónová kyselina.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý v acylačnej reakcii je 2-amino-2-fenylpropionamid.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý v acylačnej reakcii je metylester 2-amino-2-fenylpropiónovej kyseliny.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínový vedľajší reťazec použitý v acylačnej reakcii je etylester, propylester, alebo izopropylester 2-amino-2-fenylpropiónovej kyseliny.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro je acylované enzýmom, ktorý možno klasifikovať ako penicilínová acyláza, alebo ako ampicilin hydroláza.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro je acylované enzýmom Eschericia coli, Acetobacter pasteurianus, Xanthomonas citrii, Kluyvera citrophila, Bacillus megaterium, alebo Pseudomonas melanogenum.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro je acylované imobilizovaným enzýmom.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro je acylované imobilizovaným enzýmom a po reakcii častíce nesúce enzým sú oddelené od zvyšku reakčnej zmesi ktorá obsahuje pevný komplex z častíc medzi vytvoreným β-laktámovým antibiotikom a naftalónom, alebo derivátom naftalénu a prípadne jednou, alebo viacerými časticami pevnej zložky (zložiek)a tekutiny za vzniku komplexu β-laktámového antibiotika a iných častíc pevnej zložky (zložiek), keď sú prítomné, veľkosť častice ktorá sa líši od veľkosti častíc nesúcich enzým a filtrácia alebo centrifugácia reakčnej zmesi pri použití zariadenia, ktoré zachytáva zložky s väčšími časticami, ako sú častice nesúce imobilizovaný enzým alebo inú pevnú zložku (zložky), a umožňujúci prechod zvyšku zmesi.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporínové jadro je acylované enzýmom a po reakcii častice nesúce enzým sú oddelené od zvyšku reakčnej zmesi ktorá obsahuje pevný komplex z častíc medzi vytvoreným β-laktámovým antibiotikom a naftalénom, alebo derivátom naftalénu a prípadne jednou alebo viacerými časticami pevnej zložky a tekutiny za vzniku komlexu β-laktámového antibiotika a inou pevnou časticou (časticami), keď sú prítomné, veľkosť častice ktorá je menšia ako veľkosť častíc nesúcich enzým, filtráciou alebo centrifugáciou rekčnej zmesi za použitia zariadenia ktoré zachytáva častice nesúce imobilizovaný enzým a umožňuje prechod zvyšku zmesi.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že cefalosporín vzniká odstránením ochrany chráneného medziproduktu.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že vznik β-laktámového antibiotika prebieha vo vode ako jedinom rozpúšťadle.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že vznik β-laktámového antibiotika prebieha v prostredí ktoré je zmesou vody a jedného, alebo viacerých s vodou miešatelných rozpúšťadiel.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že hodnota pH reakčnej zmesi sa udržiava v rozsahu medzi asi 2.5 do asi 9, prednostne v rozsahu od asi 4 do asi 8, s výhradou že keď sa cefalosporín pripravuje in situ acyláciou cefalosporínového jadra s voľným vedľajším reťazcom ako acylačným agens, potom.hodnota pH je prednostne v rozsahu od asi 4 do asi 9.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že derivát naftalénu má vzorec:
Naftyl-R.
kde Naftyl- označuje 1-naftyl, alebo 2-naftyl a R označuje halogén, hydroxi, kyano, rozvetvenú alebo nerozvetvenú alkylovú skupinu prednostné s 1 až 6 atómami uhlíka, napr. metyl, etyl, propyl, izopropyl, butyl, izobutyl, sekundárny butyl, alebo terciálny butyl, príležitostne substituované kyano skupinou za vzniku napr. kyanometyl skupiny alebo 2-kyanoetyl skupiny, rozvetvenej, alebo nerozvetvenej alkoxi skupiny, prednostne s 1 až 6 atómami uhlíka, napr. metoxi, etoxi, propoxi, izopropoxi, butoxi, izobutoxi, sekundárny butoxi alebo terciálny butoxi, alebo alkanoylovu skupinu, prednostne s 1 až 6 atómami uhlíka, napr. formyl skupina, acetyl skupina alebo propanoylova skupina.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že sa používa 2-naftol.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že molárny pomer medzi 2naftolom a cefalexínom v reakčnej zmesi v ktorej vzniká cefalosporín je najmenej 0.45.
Ďalšou prednosťou vynálezu je, že časť naftalénu, alebo derivátu naftalénu v reakčnej zmesi je v pevnej forme.
Výhodami tohoto vynálezu sú inter alia., nasledovné:
1) Zníženie počtu krokov pri výrobe v porovnaní s predchádzajúcimi postupmi. Toto prirodzene šetrí čas a náklady.
2) Acylácia môže prebiehať velmi veľkou rýchlosťou. Toto umožňuje vyššiu produkciu v rovnakom zariadení čo prispieva k požadovanej ekonomike výroby.
3) Acylácia môže prebiehať pri vysokej koncentrácii reakčných činidiel. Toto umožňuje vyššiu produkciu v tom istom zariadení a tak prispievať k požadovanej ekonomike výroby.
4) Výťažok acylácie je temer kvantitatívny. Toto ulahčuje purifikáciu, a tak prispieva k požadovanej ekonomike výroby.
5) Degradácia požadovaného výrobku (napr. deacylácia 7amino skupiny alebo otvorenie β-laktámového kruhu) je potlačená. Toto ulahčuje purifikáciu želateľného výrobku, čo zaisťuje lepší výťažok.
6) Keď acylačným agens je amid, alebo ester postranného reťazca, veľkú rýchlosť acylačnej reakcii zaisťuje požadovaný pomer medzi želateľnou acylačnou reakciou a neželateľnou vedľajšou reakciou, ktorá vedie k hydrolýze acylačného agensu. Zároveň je tým zabezpečené účinné využitie drahého acylačného agens a existuje možnosť že nezreagované acylačné agens môže recyklovať.
7) Keď je acylaČným agens amid, alebo ester postranného reťazca, mierny rozsah hydrolýzy predpokladá, že obsah volnej kyseliny postranného reťazca v reakčnej zmesi je nízky. Toto uľahčuje purifikáciu.
8) Požadovaný produkt môže vznikať bez použitia halogénovaných rozpúšťadiel (napr. metylénchloridu) pri acylácii alebo pri kroku odstránenia ochrany a v následnej výrobe produktu. Toto je výhodou, lebo množstvo halogenovaných rozpúšťadiel povolené podľa niektorých zdravotných nariadení je tak nízke, že požiadavka je ťažko splniteľná v prípade použitia halogénového rozpúšťadla pri výrobe.
PODROBNÝ POPIS VYNÁLEZU
Príklady cefalosporínov ktoré možno pripraviť spôsobom podľa tohoto vynálezu sú cefalexin, cefadroxil, cefaclor, cefaloglycín, cefatrizín, cefalotin a cefaparol.
Pri príprave semisyntetisckého cefalosporínu neenzymatickou acyláciou cefalosporínového jadra, bude v niektorých prípadoch nutné pred acyláciou zaviesť ochranné skupiny do cefalosporínového jadra a niekedy tiež do acylačné j látky. Po acylačné j reakcii musia byť ochranné skupiny odstránené. Toto možno previesť selektívnou hydrolýzou ochranných skupín vo vode, alebo vo vodnom rozpúšťadle, ale je potrebná velká pozornosť aby nedošlo k hydrolýze cefalosporínového vedľajšieho reťazca. Napriek tomu, keď sú prítomné naftalén alebo deriváty naftalénu počas hydrolýzy tak, ako je špecifikované, požadovaný cefalosporín je vyzrážaný vo forme mierne rozpustného komlexu s naftalénom alebo derivátom naftalénu, keď cefalosporín vzniká z medziproduktu.
. Východzie materiály, cefalosporínové jadro rovnako ako aj vedľajší reťazec kyslých derivátov, používané v metóde podľa tohoto vynálezu, sú komerčne dostupné, alebo ich možno získať známymi metódami per se.
Keď sú cefalosporíny pripravované enzymatickou acyláciou cefalosporínového jadra, acylačnou látkou môže byť D-fenylglycín, D-4-hydroxifenylglycín, alebo voľná kyselina zodpovedajúca inému postrannému reťazcu cefalosporínu, alebo to môže byť derivát kyseliny zodpovedajúcej požadovanému vedľajšiemu reťazcu ako je jej amid, alebo jej nižší alkylový ester. Dáva sa prednosť amidu a esterom. Ako äcylačná látka používaná vo forme soli je napríklad chlorid, alebo síran. Keď sa ako acykačná látka použije derivát kyseliny, problémom je to, že požadovaná acylácia kompetuje s hýdrolýzou acylačnej látky a požadovaného produktu. Takže, acylačná látka je odpadovou a prekáža pri purifikácii požadovaného produktu. Podlá postupu tohoto vynálezu sa predchádza hydrolýze požadovaného produktu, a preto je zabezpečená účinnejšia utilizácia acylačnej látky.
Rozpustnosť acylačnej látky ako D-fenylglycínu, alebo derivátu D-4-hydroxifenylglycínu kolíše podľa charakteru derivátu a podľa zloženia reakčného prostredia. Vo vodnom systéme rozpustnosť chlorovodíkovej soli amidu D-naftylglycínu je typicky približne 400 mM v rozsahu pH 2-7. Avšak rozpustnosť je veľmi závislá na zložkách solí v roztoku, rovnako ako aj na hodnote pH a teplote roztoku. Keďže reakčná zmes obsahuje nerozpustený naftalén, alebo derivát naftalénu a z nich slabo rozpustný komplex s vytvoreným cefalosporínom, reakčná zmes bude mať zvyčajne kašovitý vzhľad. Na začiatku môže reakčná zmes tiež obsahovať nerozpustenú acylačnú látku a/alebo cefalosporínové jadro, ktoré sa úplne rozpustia, alebo čiastočne rozpustia v priebehu reakcie.
Pri výrobe podľa tohoto vynálezu možno použiť ako enzým ktorýkoľvek enzým katalyzujúci danú reakciu. Také enzýmy sú známe od roku okolo 1966. Možno použiť enzýmy, napríklad nazývané penicilín amidázy, alebo penicilín acylázy a klasifikované podľa E.C. 3.5.1.11. Je známy veľký počet mikrobiálnych enzýmov s touto aktivitou, odvodené napríklad od Acetobacter, Xanthomonas, Mycoplana, Protoaminobacter, Aeromonas (Západonemecký patent č. 2,163,792), Pseudomonas (Rakúsky patent č. 243986), Flavobacterium (Dánsky patent použitie č. 70-09138), Aphanocladium, Cephalosporium (Západonemecký patent použitie č. 2,621,618), Acetobacter pasteurianus, Bacillus megaterium, Xantomonas citrii (Európsky patent použitie č. 339,751), Kluyvera citrophila (Aqr. Biol.Chem. 37 (1973), 2797-2804) a Escherichia coli (Západonemecký patent použitie č. 2,930,794). Enzým Escherichia coli je komerčne dospupný. Enzýmom môže byť takzvaná ampicilín hydroláza, acyláza, alebo amidáza. V tomto zmysle sa odvolávame, inter alia, na Hakko až Koqyo 38 (1980), 216 a ďalej, obsah ktorého je začlenený do citácií.
Pri bežných výrobách ktoré zahrňujú používanie katalyzátora, napr. enzýmu, cena katalyzátora je často velmi dôležitým parametrom v celkových výrobných nákladoch. V takých prípadoch je najdôležitejšou výhodou ak katalyzátor môže byť znovu použitý bez významných strát katalytickej aktivity. Takže, hoci možno použiť rozpustný enzým v metóde podlá tohoto vynálezu, je vo väčšine prípadov výhodné mať enzým v opakovane použiteľnej forme, napríklad, vo forme zakotveného, alebo imobilizovaného enzýmu. Takéto enzýmy môžu byť získané známymi metódami v odbore. Imobilizovaný enzým Escherichia coli je komerčne dostupný, napr, od Boehringer Mannheim GmbH, Nemecko, pod výrobným menom Enzygel.
Ked je katalyzátor jedinou pevnou zložkou prítomnou v reakčnej zmesi, po reakcii riadenej príslušným pevným katalyzátorom (napr. imobilizovaným enzýmom), môže byť tento jednoducho oddelený filtráciou, alebo dekantáciou.
Avšak po reakcii riadenej príslušným pevným katalyzátorom obsahuje reakčná zmes v niektorých prípadoch aj iné pevné zložky ako je katakyzátor, napr. požadovaný produkt, príležitostné vedľajšie produkty, alebo nezreagovaný pevný počiatočný materiál. V takom prípade môže byť niekedy katalyzátor oddelený extrakciou s organickými rozpúšťadlami a/alebo s kyselinami, alebo zásadami, ktoré rozpustia pevné zložky s výnimkou katalyzátora. Avšak aktivita katalyzátorov, vrátane enzýmov, je veľmi citlivá na prítomnosť takzvaných katalytických jedov. Katalytické jedy prejavujú svoju aktivitu napríklad silnou väzbou na katalyzátor, alebo jeho rozložením.
Takže silné kyseliny a zásady majú často opačný účinok na aktivitu katalyzátorov a niektoré enzýmy všeobecne podliehajú nevratnému poškodeniu po vystavení vysokým koncentráciám kyselín a zásad. Toto predstavuje určité obmedzenia pri použití kyselín a zásad pri tvorbe reakčných zmesí z enzymatických reakcií, keď enzým má byť recyklovaný bez významnej straty aktivity. Samozrejme že pri výrobných podmienkach môžu byť prítomné iné obmedzenia v závislosti od charakteru požadovaného produktu, ktorý sám môže byť labilným produktom.
Keď sa v metóde podľa tohoto vynálezu použije imobilizovaný enzým, nemožno na rozpustenie pevnej zložky (zložiek) v reakčnej zmesi použiť kyselinu, alebo zásadu s výnimkou katalyzátora v kroku, keď dochádza k oddeleniu komlexu medzi požadovaným B-laktámovým antibiotikom a naftalénom, alebo derivátom naftalénu a enzýmom filtráciou, nakoľko toto povedie k neželateľnému rozkladu komplexu. V rovnakom čase by bol enzým, v závislosti od podmienok, napríklad hodnoty pH, teploty a dĺžky pochodu, čiastočne, alebo úplne inaktivovaný. Tiež, požadované β-laktámové antibiotikum môže podliehať čiastočnému rozloženiu, opäť v závislosti od hodnoty pH, teploty a trvania pochodu. Nakoniec, naftalén nie je rozpustný v kyseline, alebo zásade, a toto platí pre mnohé deriváty naftalénu.
Inou možnosťou rozpustenia pevnej zložky (zložiek) reakčnej zmesi po reakcii, s výnimkou pevného katalyzátora a oddelenia katalyzátora filtráciou, katalyzátor môže byť tiež podľa tohoto vynálezu oddelený preosievaním, alebo filtráciou reakčnej zmesi po reakcii, alebo príležitostne, kontinuálnym spôsobom. Zvlášť uprednostňovaným spôsobom je skutočnosť, že sa používajú častice katalyzátora s dobre definovanou veľkosťou a iná pevná zložka (zložky) reakčnej zmesi (napríklad naftalén, alebo derivát naftalénu) má (majú) velkosť častíc menšiu ako má katalyzátor. Oddelenie katalyzátora potom prebehne naliatím, alebo načerpaním kaše, ktorá tvorí reakčnú zmes, na sito alebo filter, ktoré zadržia častice katalyzátora a umožnia oddelenie zvyšku zmesi. Ako určite vedia odborníci, je niekoľko možností ako ovplyvniť velkosť a tvar častíc, ktoré majú byť oddelené od katalyzátora. Takže, keď častice sú kryštalické, čo býva vo väčšine prípadov, intenzívne miešanie reakčnej zmesi počas ich tvorby smeruje k tvorbe menších kryštálov, ako mierne miešanie. Iné parametre ktoré ovplyvňujú rast kryštálov sú: výber rozpúšťadla, teplota, teplotný gradient, tvorba a vek kryštálov v rozpúšťadle. Oddelenie možno uľahčiť keď filtračná platňa, alebo sito sa pri separácii pohybuje, alebo keď kaša na filtračnej platni je miešaná, prednostne nožnicovým miešadlom. Po oddelení katalyzátora môže byť reakčná zmes filtrovaná cez filter, ktorý bude zachytávať zvyšné pevné zložky (zložku). Filtrát a filtračný koláč možno vyrobiť zvlášť, niektoré zložky môžu príležitostne v procese spolu s katalyzátorom recyklovať.
Ďalšou výhodou je, že metóda vynálezu môže byť použitá na prípravu cefalosporínu kontinuálnym spôsobom. Takže, môže byť použitý dvojtankový systém, v ktorom imobilizovaný enzým je uložený v tanku 1, ktorý je vybavený?na dne sitom ktoré bude zadržiavať imobilizovaný enzým a umožní prechod zvyšku reakčnej zmesi, a mikronizovaný 2-naftol je uložený v tanku 2 vybavenom na dne filtrom, ktorý bude zadržiavať pevný materiál prítomný v tanku 2 a umožní prechod materskej tekutiny. Dva tanky sú spojené tak, že eluát zo dna tanku 1 je čerpaný na vrch tanku 2. Príležitostne môže byť vložená filtračná, alebo centrifugačná jednotka medzi plynulú linku od tanku 1 k tanku 2. Eluát zo dna tanku 2 je čerpaný na vrch tanku 1. Príležitostne môže byť zaradená medzi tank 2 a tank 1 filtračná, alebo centrifugačná jednotka. Oba tanky môžu byť vybavené miešacím zariadením. Počiatočné materiály sú na začiatku naložené do tanku 1 postupne a tak ako je produkt odvádzaný doplňujúce množstvá počiatočných materiálov môžu byť kontinuálne dodávané do tanku 1, alebo vo vhodných množstvách.
Výroba v tomto vynáleze všeobecne prebieha vo vode. Voliteľne možno pridať organické rozpúšťadlo. Prednostne sú vyberané tie organické rozpúšťadlá, ktoré su zmiešatelné s vodou ako je metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1,4-butandiol, acetón, acetonitril, Ν,Ν-dimetylformamid a dimetylsulfoxid. V predkladanej špecifikácii označenie rozpúšťadlo, alebo médium by nemalo byť interpretované ako obsahujúce reakčné činidlá.
Výroba môže prebiehať pri teplote okolia. V prípade tvorby ťažko rozpustného komplexu pri enzymatickej syntéze cefalosporí nu, sa zvyčajne uprednostňuje optimálna teplota enzymatickej reakcie. Dolný limit teplotného rozsahu, v ktorom môže výroba prebiehať, je stanovený bodom mrznutia vodného rozpúšťadla, kým horný limit v prítomnosti enzýmu, je stanovený teplotou, ktorá inaktivuje enzým.
V prípade prítomnosti nadbytku naftalénu^ alebo derivátu naftalénu v reakčnej zmesi, tento bude izolovaný spolu s precipitovaným komplexom a oddelený of cefalosporínu extrakciou alebo filtráciou, po rozložení komplexu.
Komplexy, ktoré sú ťažko rozpustné vo vode sa môžu tvoriť spolu s cefalosporínom a širokou škálou derivátov naftalénu vrátane samotného naftalénu. Napriek nízkej rozpustnosti vo vode, sú komplexy tiež ťažko rozpustné v organických rozpúšťadlách ako metanol, etanol, butanol, acetón, etylacetát a butylacetát. Ked výroba prebieha takým spôsobom že hlavná časť derivátu naftalénu je prítomná v pevnej forme, mala by byť prednostne vo forme jemného prášku. Po tom ako ťažko rozpustný komplex je vyizolovaný, derivát naftalénu môže byť recyklovaný. Nebol pozorovaný žiaden obrátený účinok naftalénu, alebo jeho derivátov na aktivitu enzýmu.
Tento vynález je ďalej podložený príkladmi ktoré však nie sú postavené ako limit rozsahu ochrany. Nasledujúci popis a následné príklady odhalujú znaky a nároky a môžu, každý oddelene, a v akejkoľvek ich kombinácii, byť materiálom pre realizáciu vynálezu v ich rozmanitých formách.
ANALYTICKÉ DEFINÍCIE A METÓDY
Skratky
7-ACA je 7-aminocefalosporanová kyselina, 7-ADCA je 7-aminodeacetoxicefalosporanová kyselina, Cex je cefalexin, D-PG je Dfenylglycín, D-PGA je D-fenylglycín amid a D-PGM je metylester Dfenylglycínu, cedrox je cefadroxil, D- HPGA je amid D-4-hyroxifenylglycínu a D-HPG je D-4- hydroxifenylglycín.
Enzymatická aktivita
Ako definícia pre aktivitu penicilín G acylázy sa používa nasledovné: jedna jednotka (u) zodpovedá množstvu enzýmu ktorý hydrolyzuje za minútu 1 /zmol penicilínu G za štandardných podmienok (5% penicilín G, 0.2 M sodný fosfátový pufer, hodnota pH 8.0, 28 ’C).
HPLC analýza reakčných zložiek:
Kolóna: C18, YMC 120 A, 5 μπι (4.6 x 250 mm)
Elúcia zmesami rozpúšťadiel A a B podľa tabuľky 1.
Eluent A; 25 mM sodný fosfátový pufer, pH 6.5
Eluent B: acetonitril
Tabuľka 1
| Cas, minúty | Eluent B, % |
| 0-5 | 1 |
| 5-15 | 1 - 20 |
| 15-20 | 20 - 50 |
| 20 - 25 | 50 |
| 25 - 27 | 50-1 |
| 27 - 40 | 1 |
Prietok:. 1.0 ml/min.
Detekcia: UV pri 215 nm
Retenčný čas v minútach:
| D-PG | 4.36 |
| 7-ADCA | 7.51 |
| D-PGA | 14.37 |
| Cex | 19.14 |
| 2-naftol | 27.17 |
| D-HPG | 2.60 |
| D-HPGA | 3.70 |
| Cedrox | 20.20 |
PRÍKLAD 1
Enzymatická syntéza cefalexínu v prítomnosti 2-naftolu.
Pokusy A - D boli prevedené pri izbovej teplote.
Pokus A (odkaz)
D-PGA.1/2H2SO4 (15 mmol) a 7-ADCA (4 mmol) boli rozpustené vo vode. Imobilizovaný enzým (4 g, Eupergit PCA, 100 U/g (mokrý), od firmy Rohm-Pharma) bol pridaný a celkový objem reakčnej zmesi bol doplnený vodou do 20 ml po tom, ako bolo upravené pH na 6.4. Reprezentačné vzorky reakčnej zmesi vrátane pevných zložiek (s výnimkou enzýmu) boli odobrané po 0, 1, 2, 3, 4, a5 hodinách a analyzované pomocou HPLC. Získané výsledky sú uvedené v Tabuľke
2.
Tabuľka 2
| Cas (hodiny) | Koncentrácia (mmol/1) hodnotená HPLC | |||
| D-PGA | 7-ADCA | Cex | D-PG | |
| 0 | 755 | 196 | ” | |
| 1 | 605 | 121 | 78.9 | 64.7 |
| 2 | 550 | 95.0 | 102.4. | 92.4 |
| 3 | 504 | 8/72 | 112.8 | 131 |
| 4 | 460 | 5Tľ3 | 135 | 151 |
| 5 | ΤΣΌ | 4371 | 155 | 165 |
Pokus B
Boli zavedené rovnaké podmienky ako v Pokuse A s výnimkou, že jemné mletý 2-naftol (3 mmol) bol pridaný do reakčnej zmesi na začiatku pokusu. Ťažko rozpustný komplex cefalexinu s 2-naftolom mal približné zloženie Cex.2-naftol1/2 a množstvo pridaného 2naftolu je tak približne v 50 % nadbytku množstva teoreticky potrebného pre tvorbu komplexu so všetkým cefalexínom, ktorý môže byť vytvorený v reakcii. Reprezentačné vzorky reakčnej zmesi vrátane pevných zložiek (s výnimkou enzýmu) boli odobrané po 0, 1, 2, 3, 4 a 5 hodinách a analyzované pomocou HPLC. Výsledky sú uvedené v Tabuľke 3.
Tabuľka 3
| Cas (hodiny) | Koncentrácia (mmol/1) | hodnotená | HPLC | |
| D-PGA | 7-ADCA | Cex | D-PG | |
| 0 | 1Š ~ | 198 | ||
| 1 | 130 | 116 | 8973 | 28.0 |
| 2 | 571 | 70TŤ | Π0 | 49.4 |
| 3 | H | Σ873 | Π | H |
| 4 | T5Ô | 4.1 | T93 | 92.0 |
| 5 | 128 | 3ľ0 | 195 | 119 |
Pokus C
Boli použité rovnaké podmienky ako v Pokuse B s výnimkou že reakcia prebiehala pri pH 6.7. Reprezentačné vzorky reakčnej zmesi vrátane pevných zložiek boli odobrané (s výnimkou enzýmu) po 0, 1,2, 3 a 4 hodinách a analyzované pomocou HPLC. Získané výsledky sú uvedené v tabuľke 4.
Tabuľka 4
| Cas (hodiny) | Koncentrácia (mmol/1) | hodnotená | HPLC | |
| D-PGA | 7-ADCA | Cex | D-PG | |
| 0 | H | 198 | — | |
| 1 | 615 | 100 | 98.4 | 32.1 |
| 2 | ~5l3 | Π73 | 1Ô2 | 55.7 |
| 3 | 148 | 2.1 | 196 | 104 |
| 4 | 418 | 2.2 | 197 | 142 |
Pokus D
Boli použité rovnaké podmienky ako v Pokuse B s výnimkou že reakcia prebiehala pri pH 7.0. Reprezentačné vzorky z reakčnej zmesi vrátane pevných zložiek (s vyýnimkou enzýmu) boli odobraté po 0, 1, 2, 3, a 4 hodinách a analyzované pomocou HPLC. Získané výsledky sú uvedené v Tabuľke 5.
Tabuľka 5
| Čas (hodiny) | Koncentrácia (mmol/1) | hodnotená | HPLC | |
| D-PGA | 7-ADCA | Cex | D-PG | |
| 0 | 755 | 196 | *· | |
| 1 | 518 | 13.9 | 184 | 44.5 |
| 2 | 444 | 3.1 | 195 | 111 |
| 3 | 370 | 2.1 | 197 | 179 |
| 4 | 315 | 1.9 | 197 | 234 |
Výťažky Cex a pomery medzi množstvom vytvoreného Cex a množstvom vytvoreného D-PG z dôvodu neželateľnej vedľajšej reakcie v Pokuse A, B, C a D po 5, 4, 2 a 1 hodine sú uvedené v Tabuľke 6. Čísla naznačujú, že rýchlosť pri ktorej vzniká Cex a účinnosť s ktorou acylačná látka, D-PGA je použitá, sú obe veľmi závislé na reakčných podmienkach. Treba poznamenať že výťažky uvádzané v Tabuľke 6 nie sú optimálne výťažky.
t
Tabuľka 6
| Pokus | A | B | C | D |
| Cas (hodiny) | 5 | 4 | 2 | 1 |
| Výťažok, Cex | «78% | >95% | >90% | >90% |
| vytvorený Cex | 0.94 | 2.08 | 3.23 | 4.17 |
vytvorený D-PG
| PRÍKLAD 2 Enzvmatická syntéza cefalexínu za | prítomnosti | 2-naftolu a |
| následná izolácia produktu. | ||
| Hodnota pH zmesi D-PGA.1/2H2SO4 ( | 74.7 g, 0.375 | mol), 7-ADCA |
| (21.4 g, 0.10 mol) a 2-naftol (10.8 g, | 0.075 mol) v | približne 400 |
ml vody bola upravená na 6.71 pridaním 4 M hydroxidu amónneho. Pridala sa voda do 450 ml a následne sa pridala rozpustná E. coli Pen G acyláza (50 ml, približne 345 U/ml, od Gesellschaft fiir . Biotechnologische Forschung, Braunschweig, Nemecko) a zmes sa miešala pri 25 ’C.
* Po 3 hodinách sa reakčná zmes prefiltrovala cez sklenený filter. Pevné zvyšky boli premyté butylacetátom (200 ml) a potom suspendované v zmesi vody (150 ml) a butylacetátu (150 ml). Hodnota pH suspenzie bola upravená na 1.5 pridaním 3 M kyseliny sírovej a miešanie pokračovalo 10 minút. Vodná fáza bola oddelená od fázy butylacetátu a premytá s ďalším butylacetátom (2x20 ml). Objem vodnej fázy bol redukovaný odparovaním na 75 ml, pridal sa
2-propanol (75 ml) a hodnota pH bola upravená na 4.7 pridaním 4 M hydroxidu amónneho. Vzniknutá kaša bola ochladená na 5 ’C na dobu .15 minút, potom sa pevný materiál oddelil filtráciou na sklenenom filtri, premyl sa voda/2-propanol (1:1, 25 ml). Po vysušení vo vákuovej peci pri 30 ’C po dobu 12 hodín, sa získal
33.8 g (92.5 % teoretického výťažku) cefalexín monohydrátu ako biely prášok (čistota stanovená HPLC: 99.8 %).
PRÍKLAD 3
Enzymatická syntéza cefalexínu v prítomnosti 2-naftolu za použitia imobilizovaného enzymzu, ktorý môže recyklovať.
E. coli, ktorá má aktivitu Penicilín G acylázy bola fermentovaná podlá Gebauer, A. a spol. Bioprocess Enqineerinq 2 (1987) 55-58. Imobilizácia sa previedla podlá Wíimpelmann, M. a spol ♦ US Patent č. 4,892,825 (Novo Industri A/S). Substancia obsahujúca imobolizovaný enzým bola extrudovaná a vysušená tak, aby obsah vody bol približne 10 % (hmotnosť/hmotnosť). Suchý materiál bol zomletý a zo zomletého produktu sa použitím vhodných sít získala frakcia s distribúciou veľkosti častíc 100-200 μια. Zistilo sa, že enzymatická aktivita v tejto frakcii je asi 200 Penicilín G acylazových Jednotiek/g. Po nabobtnaní vo vode veľkosť častíc bola približne 200-500 /zm.
Hodnota pH zmesi (kaše) D-PGA.1/2H2SO4 (74.7 g, 0.375 mol),
7-ADCA (21.4 g, 0.10 mol), a 2-naftolu (10.8 g, 0.075 mol, veľkosť častice < 100 μτη) v približne 300 ml vody bola upravená na
6.7 pridaním 4 M hydroxidu amónneho. Pridala sa voda do 400 ml, potom sa pridala imobilizovaná E. coli Penicilín G acyláza pripravená ako bolo popísané vyššie (50 g na suchý základ suspendovaná vo vode v celkovom objeme 100 ml), a zmes bola miešaná pri 25 ’C.
Po 3 hodinách bola reakčná zmes naliata na platňu s veľkosťou pórov 100 μη, čím došlo k zadržaniu častíc nesúcich enzým a umožnilo sa oddelenie zvyšku reakčnej zmesi, stále v konzistencii kaše. Kaša, ktorá prešla platňou bola prefiltrovaná na sklenenom filtri ktorý zachytil pevný materiál a trochu materskej tekutiny sa použilo na premytie pevného materiálu zadržaného na 100 μια platni s cieľom uvoľniť častice enzýmu od priľnutej jemnej kaše obsahujúcej syntetizovaný produkt. Premývacia tekutina bola tiež, prefiltrovaná cez sklenený filter. Produkt na sklenenom filtri bol premytý butylacetátom (200 ml) a potom suspendovaný v zmesi voda (150 ml) a butylacetát (150 ml). Hodnota pH vodnej fázy bola upravená ma 1.5 pridaním 3 M kyseliny sírovej a miešanie trvalo 10 minút. Vodná fáza bola oddelená od fázy butylacetátu a premytá s ďalším butylacetátom (2x20 ml). Objem vodnej fázy bol odparovaním zredukovaný na 75 ml, pridal sa 2-propanol (75 ml) a hodnota pH bola upravená na 4.7 pridaním 4 M hydroxidu amónneho. Získaná kaša bola ochladená na 5 °C po dobu 15 minút, potom sa pevný materiál oddelil filtráciou cez sklenený filter a premyl roztokom voda/2-propanol (1:1, 25 ml). Po vysušení vo vákuovej peci pri 30 ’C po dobu 12 hodín sa získalo 33.6 g (92.4 % teoretického výťažku) cefalexín monohydrátu vo forme bieleho prášku (čistota stanovená HPLC: 99.9%).
Po použití častice enzýmu zadržané na 100 μτη platni boli premyté vodou (3x100 ml), odvodnené a nakoniec vysušené na obsah vody približne 10 %. Hmotnosť bola približne 49.5 g a zistilo sa, že aktivita enzýmu.bola približne 198 Penicilín G acylázových Jednotiek/g, čo znamená, že prakticky nedošlo k strate aktivity enzýmu. Takže, imobilizovaný enzým bol vhodný na recyklizáciu, napr. na proces popísaný vyššie.
PRÍKLAD 4
Enzymatická syntéza cefadroxilu v prítomnosti 2-naftolu.
Pokusy A a B prebiehali pri 25 °C.
Pokus A (odkaz)
D-HPGA (130 mmol) a 7-ADCA (40 mmol) boli rozpustené vo vode. Pridal sa imobilizovaný enzým (50 g, Eupergit PCA, 100 U/g (mokrý), od firmy Rohm-Pharma) a celkový objem reakčnej zmesi bol doplnený vodou na 200 ml po tom, ako bola upravená hodnota pH na 6.4. Reprezentačné vzorky reakčnej zmesi vrátane pevných zložiek (s výnimkou enzýmu) boli odobraté v časoch uvedených v tabuľke 7 a analyzované pomocou HPLC. Získané výsledky sú uvedené v Tabuľke
7.
Tabulka 7
Cas Koncentrácia (mmol/1) stanovená HPLC
| (hodiny) | D-HPGA | 7-ADCA | Cedrox | D-HPG |
| 0.07 | 622 | 183 | 10.2 | 11 |
| 0.53 | 583 | 156 | 35.1 | 49 |
| 1.05 | 542 | 146 | 40.0 | 95 |
| 1.88 | 468 | 144 | 48.2 | 162 |
| 2.50 | 412 | 137 | 52.1 | 202 |
| 3.40 | 310 | 130 | 56.2 | 263 |
| 4.20 | 258 | 122 | 57.4 | 309 |
| 5.15 | 180 | 106 | 60.7 | 382 |
POKUS B
Boli použité rovnaké podmienky ako v pokuse A s výnimkou že na začiatku pokusu bol pridaný do reakčnej zmesi mikronizovaný 2naftol (40 mmol). Reprezentačné vzorky reakčnej zmesi vrátane pevných zložiek (s výnimkou enzýmu) boli odobrané v časových intervaloch ako uvádza Tabuľka 8 a analyzované pomocou HPLC. Získané výsledky sú uvedené v Tabulke 8.
Tabuľka 8.
Cas Koncentrácia (mmol/lj stanovená HPLC
| (hodiny) | D-HPGA | 7-ADCA | Cedrox | D-HPG | |
| 0.12 | 614 | 162 | 13.5 | 5 | |
| 0.77 | 601 | 141 | 35.2 | 18 | |
| 1.58 | 593 | 130 | m | 41 | |
| 2.33 | 586 | 125 | 49.7 | 69 | |
| 3.23 | 512 | 120 | 52.7 | 93 | |
| 4.80 | 435 | 106 | 58.5 | 140 | |
| 6.05 | 380 | 100 | 64.7 | 185 | |
| Pomery medzi | množstvom | vytvoreného cedroxu | a množstvom | vytvo- | |
| reného D-HPG | z dôvodu neželatelne | j vedľajšej | reakcie v Pokusoch | ||
| A a B sumarizuje Tabuľka | 9. Čísla | ukazujú že | účinnosť, s | ktorou | |
| acylačná látka, D-HPGA, | je utiliz | ovaná, je s | ilne závislá | na re- |
akčných podmienkach.
Tabulka 9.
| Pokus A | Pokus B | ||
| Cas (hodiny) | vytvorený Cedrox vytvorený D-HPG | Cas (hodiny) | vytvorený Cedrox vytvorený D-HPG |
| 0.07 | 0.93 ! | 0.12 | 2.70 |
| 0.53 | 0.72 | 0.77 | 1.96 |
| 1.05 | 0.42 | 1.58 | 1.01 |
| 1.88 | 0.30 | 2.33 | 0.72 |
| 2.50 | 0.26 | 3.23 | 0.57 |
| 3.40 | 0.21 | 4.80 | 0.42 |
| 4.20 | 0.19 | 6.05 | 0.35 |
| 5.15 | ÔľT6 |
7Ψ & 3 f - 7Ý
Claims (16)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Metóda prípravy β-laktámového antibiotika ktoré sa skladá z 7-amino-8-oxo-5-tia-l-azabicyklo[4.
- 2.0]okt-2-énového jadra, vyznačujúca sa tým, že naftalén, alebo derivát naftalénu je prítomný v reakčnej zmesi počas tvorby βlaktámového antibiotika.b í 2. Metóda podľa Nároku 1,vyznačujúca sa tým, že β-laktámové antibiotikum sa pripraví e'nzymatickou acyláciou cefalospirínového jadra kyselinou, alebo derivátom kyseliny na želateľný vedľajší reťazec.
- 3. Metóda podľa ktoréhokoľvek predchádzajúceho nároku, v yznačujúca sa tým, že jadro β-laktámového antibiotika je vybrané zo skupiny s obsahom 7-aminocefalosporanová kyselina, 7-amino-7-metoxicefalosporanová kyselina, 7-amino-3metoxi-3-cefem-4-karboxylová kyselina, 7-aminodesacetoxicefalosporanová kyselina, 3-chlór-5-amino-3-cefem-4-karboxylová kyselina, 7-amino-3-(1,2,3-triazol-4(5)-yltiometyl)-3-cefem-4ŕ karboxylová kyselina a 7-amino-3-[2-(5-metyl-l,3,4-tiadiazolyl)tiometyl]-3-cefem-4-karboxylová kyselina.p
- 4. Metóda podľa ktorýhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že použitá acylačná látka na zavedenie vedľajšieho reťazca β-laktámového antibiotika je Dfenylglycín alebo D-4-hydroxifenylglycín, alebo amid, metylester, etylester, propylester, alebo izopropylester jednej z týchto kyselín.
- 5. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že použitý enzým môže byť klasifikovaný ako penicilín acyláza, alebo ampicilin hydroláza.
- 6. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že je použitý enzým zEscherichia coli, Acetobacter pasteurianus, Xanthomonas citrii, Kluyvera citrophila, Bacillus meqaterium. alebo Pseudomonas melanogenum.
- 7. Metóda podľa ktoréhokoľvek nároku 2 až 6, v y z n a- čujúca sa tým, že použitý enzým je imobilizovaný.k
- 8. Metóda podľa nároku 7,vyznačujúca sa r t ý m, že častice nesúce imobilizovaný enzým sú oddelené od » zvyšku reakčnej zmesi ktorá obsahuje partikuly komplexu medzi vytvoreným β-laktamovým antibiotikom a naftalénom, alebo derivátom naftalénu a prípadne jednou, alebo viacerými časticami pevnej zložky (zložiek) a tekutinou za vzniku komplexu β-laktámového antibiotika s inou pevnou zložkou (zložkami), keď sú prítomné, veľkosť častíc sa líši od veľkosti častíc nesúcich enzým a filtrácia, alebo centrifugácia reakčnej zmesi za použitia zariadenia, ktoré zadrží zložku s väčšími časticami, sú nimi častice nesúce imobilizovaný enzým alebo iná pevná zložka (zložky), a umožní prechod zvyšku zmesi.r
- 9. Metóda podľa Nároku 1,vyznačujúca sa tým, že tvorba β-laktámového antibiotika prebehne po odstránení * ochrany v chránenom medziprodukte.
- 10. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že tvorba β-laktámového antibiotika prebieha vo vode, ako jedinom rozpúšťadle.
- 11. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že tvorba β-laktámového antibiotika prebieha v médiu, ktoré je zmesou vody a jedného, alebo viacerých s vodou miešatelných organických rozpúšťadiel.
- 12. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačúca sa tým, že počas tvorby cefalosporínu hodnota pH v reakčnej zmesi je udržiavaná v rozsahu od asi 9, pred27 nostne v rozsahu od asi 4 do asi 7.5 s výhradou, že keď sa pripravuje cefalosporín acyláciou in situ cefalosporínového jadra s voľným reťazcom kyseliny ako acylačnej látky, potom hodnota pH je prednostne v rozsahu od asi 4 do asi 9.
- 13. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že použitý naftalén, alebo derivát naftalénu má vzorec:« • Naftyl-R kde Naftyl-označuje 1-naftyl alebo 2-naftyl a R označuje hydrogén, halogén, hydroxi, kyano, rozvetvenú alebo nerozvetvenú alkylovú skupinu s 1 až 6 atómami uhlíka príležitostne substituovanými kyano skupinou, rozvetvenú alebo nerozvetvenú alkoxi skupinu s 1 až 6 atómami uhlíka, alebo alkanoylovú skupinu s 1 až 6 atómami uhlíka.
- 14. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že použitý derivát naftalénu je 2-naftol.W'F
- 15. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že na molárnom základe pomer medzi množstvom naftalénu alebo derivátu naftalénu prítomného v reakčnej zmesi a množstvom β-laktámového antibiotika prítomného v reakčnej zmesi je najmenej 0.45./
- 16. Metóda podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že v reakčnej zmesi je časť naftalénu alebo derivátu naftalénu v pevnej forme.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91610096 | 1991-12-19 | ||
| DK64292A DK64292D0 (da) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Syntesemetode |
| PCT/DK1992/000388 WO1993012250A1 (en) | 1991-12-19 | 1992-12-18 | AN IMPROVED METHOD FOR THE PREPARATION OF CERTAIN β-LACTAM ANTIBIOTICS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK63894A3 true SK63894A3 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=26064375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK638-94A SK63894A3 (en) | 1991-12-19 | 1992-12-18 | Method of preparation of beta-lactam antibiotic |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5470717A (sk) |
| EP (1) | EP0618979A1 (sk) |
| JP (1) | JPH07502168A (sk) |
| AU (1) | AU3345193A (sk) |
| DE (1) | DE618979T1 (sk) |
| ES (1) | ES2059285T1 (sk) |
| GR (1) | GR940300079T1 (sk) |
| PL (1) | PL170842B1 (sk) |
| SK (1) | SK63894A3 (sk) |
| WO (1) | WO1993012250A1 (sk) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA932809B (en) * | 1992-04-24 | 1994-10-21 | Lilly Co Eli | Process for preparing cephalosporins. |
| WO1995034675A1 (en) * | 1994-06-10 | 1995-12-21 | Gist-Brocades B.V. | Improved acylation method for penicillins and cephalosporins |
| WO1996023796A1 (en) * | 1995-02-02 | 1996-08-08 | Chemferm V.O.F. | Process for the recovery of cephalexin |
| BE1009194A3 (nl) * | 1995-03-09 | 1996-12-03 | Dsm Nv | Werkwijze voor de winning van cefalexine. |
| BE1009263A3 (nl) * | 1995-03-31 | 1997-01-07 | Dsm Nv | Werkwijze voor de winning van cefalexine. |
| IT1274658B (it) * | 1995-02-28 | 1997-07-18 | Acs Dobfar Spa | Procedimento enzimatico migliorato per la produzione di penicilline e cefalosporine |
| DK0730036T3 (da) * | 1995-02-28 | 2000-07-24 | Acs Dobfar Spa | Fremgangsmåde til enzymatisk syntese af Beta-lactamantibiotika i nærvær af en enzyminhibitor |
| US6060268A (en) * | 1995-07-18 | 2000-05-09 | Gist-Brocades B.V. | Penicillin G acylase immobilized with a crosslinked mixture of gelled gelatin and amino polymer |
| DE69637771D1 (de) * | 1995-07-18 | 2009-01-22 | Dsm Ip Assets Bv | Eine verbesserte immobilisierte penicillin g acylase |
| EP0865443B1 (en) * | 1995-12-08 | 2003-03-19 | Dsm N.V. | Process for the preparation of an antibiotic |
| TW555855B (en) * | 1996-07-26 | 2003-10-01 | Bristol Myers Squibb Co | Synthesis of beta-lactam antibacterials using soluble side chain esters and enzyme acylase |
| BE1010651A3 (nl) * | 1996-09-27 | 1998-11-03 | Dsm Nv | Werkwijze voor het zuiveren van cefalexine. |
| WO1999001566A1 (en) * | 1997-07-03 | 1999-01-14 | Dsm N.V. | PREPARATION OF ENZYME WITH REDUCED β-LACTAMASE ACTIVITY |
| NL1007827C2 (nl) * | 1997-12-18 | 1999-06-21 | Dsm Nv | Complexen van beta-lactam antibiotica. |
| NL1007828C2 (nl) * | 1997-12-18 | 1999-06-21 | Dsm Nv | Complexen van beta-lactam antibiotica en 1-naftol. |
| DE19823332C2 (de) * | 1998-05-26 | 2000-09-07 | Unifar Kimya Sanayii Ve Ticare | Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Betalactam-Antibiotika |
| NL1010506C2 (nl) * | 1998-11-06 | 2000-05-09 | Dsm Nv | Werkwijze voor de bereiding van bêta-lactam antibiotica. |
| EP1394262A1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-03 | Bioferma Murcia, S.A. | An enzymatic process for preparing beta-lactams |
| DE10256656A1 (de) * | 2002-12-03 | 2004-06-17 | Röhm GmbH & Co. KG | Verfahren zur Herstellung von Cephalexin |
| EP2723881A2 (en) | 2011-06-23 | 2014-04-30 | DSM Sinochem Pharmaceuticals Netherlands B.V. | Novel crystalline cefoperazone intermediate |
| WO2012175585A1 (en) | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Dsm Sinochem Pharmaceuticals Netherlands B.V. | Process for preparing 3'-thiosubstituted cephalosporins employing a penicillin g acylase |
| CN107058447A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-08-18 | 苏州中联化学制药有限公司 | 一种酶法合成头孢羟氨苄的方法 |
| CN108084211B (zh) * | 2017-12-21 | 2020-06-05 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种头孢氨苄的回收方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4003896A (en) * | 1974-12-17 | 1977-01-18 | Novo Industri A/S | Method of preparing a sparingly soluble complex of cephalexin |
| US4256733A (en) * | 1979-09-26 | 1981-03-17 | Pfizer Inc. | Acetoxymethyl penam compounds as β-lactamase inhibitors |
| EP0452987B1 (en) * | 1984-12-27 | 1995-03-01 | Banyu Pharmaceutical Co., Ltd. | Isoindoline derivatives |
| DE68926548T2 (de) * | 1988-04-26 | 1996-09-26 | Gist Brocades Nv | Verfahren zur enzymatischen Herstellung von beta-Lactamen |
| FI925988A0 (fi) * | 1990-07-04 | 1992-12-31 | Novo Nordisk As | Foerfarande foer framstaellning av b-laktamer |
-
1992
- 1992-12-18 EP EP93902095A patent/EP0618979A1/en not_active Withdrawn
- 1992-12-18 ES ES93902095T patent/ES2059285T1/es active Pending
- 1992-12-18 AU AU33451/93A patent/AU3345193A/en not_active Abandoned
- 1992-12-18 PL PL92304123A patent/PL170842B1/pl unknown
- 1992-12-18 JP JP51053793A patent/JPH07502168A/ja active Pending
- 1992-12-18 SK SK638-94A patent/SK63894A3/sk unknown
- 1992-12-18 DE DE0618979T patent/DE618979T1/de active Pending
- 1992-12-18 WO PCT/DK1992/000388 patent/WO1993012250A1/en not_active Ceased
- 1992-12-18 US US08/240,772 patent/US5470717A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-30 GR GR940300079T patent/GR940300079T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2059285T1 (es) | 1994-11-16 |
| JPH07502168A (ja) | 1995-03-09 |
| DE618979T1 (de) | 1995-05-18 |
| GR940300079T1 (en) | 1994-11-30 |
| WO1993012250A1 (en) | 1993-06-24 |
| EP0618979A1 (en) | 1994-10-12 |
| AU3345193A (en) | 1993-07-19 |
| US5470717A (en) | 1995-11-28 |
| PL170842B1 (pl) | 1997-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5470717A (en) | Method for the preparation of certain β-lactam antibiotics | |
| CA2086250C (en) | Process for preparation of beta-lactams | |
| US6048708A (en) | Process for preparation of β-lactams at constantly high concentration of reactants | |
| US6503727B1 (en) | Process for the preparation of an antibiotic | |
| EP1831390B1 (en) | Process for the synthesis of cefaclor | |
| EP1416054B1 (en) | Simple enzymatic process for preparing cefazolin | |
| CN1298408A (zh) | 结晶β－内酰胺抗生素的方法 | |
| EP0730036B1 (en) | Process for the enzymatic synthesis of beta-lactam antibiotics in the presence of an enzyme inhibitor | |
| SK78593A3 (en) | Method of separation of an insoluble catalyst from a reaction mixture | |
| WO1993023164A1 (en) | Separation method | |
| EP1641933B1 (en) | Process for the preparation of cephradine | |
| NL1013402C2 (nl) | Werkwijze voor de bereiding van een beta-lactam antibioticum. | |
| MXPA00010537A (en) | A METHOD FOR CRYSTALLIZING A&bgr;-LACTAM ANTIBIOTIC | |
| HK1242294A1 (en) | Salt of phenylglycine methyl ester |