Способ получения 2-оксиметилпенемов

.91. Бюл.талиа Карл Ьльтамура п.А. (1 Т)Чести,Марки,и Франко К килсилил илиый остаток им ал Ма нкаланчи, рчелл Стефано .Камбь ина (1 Т)5(088.8) глерода,соединени ерментно еи орму ро1 ОВ 0 ОВ 83 ре 20-4 процесс или гек оба полу- пользуеающих ан 1 зобретени асается спилпенемов,ения -оксиме интез енемов, о действие тения являал изобрсса.осно ние проц Спосо кого феран на приме о гидролиза мягнтно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патекл. С 07Опублинии Р 211 нт Великобритании Р 2144743,0 499/00, 1985.кованная заявка Великобрита 1496 ь кл, С 07 Э 499/00 р Опубликованная заявка Великобритании Еф 2118181, кл. С 07 П 499/00, 1983.(57) Изобретение относится к способам получения 2-оксиметилпенемов, используемых в синтезе пенемов, обладающих антибактериальным действием. Цель изобретения - упрощение процесса. Предлагается способ получения 2-оксиметилпенемов общей формулы 1,801625333 А где К имеет указанные значения; К С-С, -алкил, посредством фермента, способного вызывать избирательный гид- С ролиз группы сложного эфира 2-заместителя данного соединения, взятого в свободном или иммобилизованном виде, в водном растворе при концентрации исходного соединения формулы 11 от 16 до 100 г/л, рН 7,0-7,5, температу С в течение 2-30 ч причемведут в присутствии ацетона Ффсана. 1 з.п. ф-лы. 1 Ъщролитические ферменты, пригод-, ные для использования согласно предлагаемому способу представляют собой, например, липазы или протеазы, которые избирательно гидролйзуют сложно- эфирную 2-оксиметиловую группу (-СН ОСОК) соединения формулы (1 Х)не оказывая влияния на другие функци(Италия)Сигма Кем. КО.Сент-Луиз (СНА)11 Свинная поджелудочная железа Панкреатин Стеапсин СапйЫа Су 1 хпогасеаСемя пшеницы Липаза11 11 11 ОВО Индастри(Дания)Сигма Кем Ко.Сент-Луиз (СИА)Тойо Джозо (Япония)Тойобо (Япония) БР 225 Липаза К 1 пяорця Эе 1 ашаг СЬгошоЬас егцш чьзеозцшРяецс 1 ошопая яр. ЛппопроуеинлииазаПротеазаПротеаза Ыгергошусея Саезр 1 ЕогаРЬ 3.корцз яр. Сигма Кем, Ко. ональные группы, которые могут присутствовать. Процесс гидролиза может осуществляться либо с использованием непосредственно свободных или иммобилизированных микробных клеток, ко 5 торые выделяют подходящий фермент, либо путем выделения специфических ферментов, которые могут использоваться в свободной форме, иммобилизированных согласно известным способам в смолу, стекло, целлюлозу или другие аналогичные вещества посредствомионных или ковалентных связей, илимогут быть привиты к волокнам, проницаемым для субстрата, или могутбыть переведены в нерастворимую формупутем образования поперечных связей.Иммобилизации или перевод в нераствоРимую форму является желательным, поскольку один и тот же фермент можетбыть использован для многих циклов получения продукта, Кроме того, при использовании иммобилизованного фермента значительно облегчается извлечение 25продукта реакции. Практически, когдапродукт реакции адсорбируется на смоФерменты могут вводиться в водную суспензию в количестве от 1 до 100 г50 на 1 л сложного эфира формулы 11, необязательно содержащего небольшие количества углеводородов; и может быть образован слабый буферный раствор с различной величиной рН, зависяцеи от используемого фермента в пределах примерно 3-75.Реакция может протекать при температуре в пределах 20-40 С в течение ле в конце реакции, его легко извлекать в чистой форме путем простой промывки смолы подходящим раствори- телам.Использование выделенных и очищенных до желаемой степени ферментов более желательно, чем использование сырого клеточного экстракта, поскольку процесс экстракции или очистки обычно приводит к снижению или полному удалению загрязняющих ферментов, которые могут понижать выходы продукта за счет образования нежелательных побочных продуктов.Ферментный препарат, получаемый путем экстракции из органов животных, таких как свиная поджелудочная железа, способен вызывать гидролиз эфирных связей (сложного эфира) карбонильной группы органической кислоты и оксиметильной группы 2-положения пенемового ядраДля данного гидролитического процесса могут использоваться выпускаемые промышленностью гидролитические ферменты.1 от 2 до 30 ч с осуществлением процесса с периодическим позированием или в колонке в зависимости от количества фермента, присутствующего в реакцион-. ной смеси, соотношения между количеством фермента в растворе или в иммобилизированной форме и от количества субстрата присутствующего в реакционной смеси.Величина рН реакционной смеси поддерживается постоянной на желаемом162 уровне за счет ввода раствора гидрата окиси щелочного металла.Выход продукта реакции при протекании реакции в оптимальных условиях достигает более 90/.По окончании реакции продукт реакции извлекается общепринятыми способами.П р и м е р 1. Аллил-(5 К,68)-2- бутирилоксиметил-1(Р)-триметилсилилоксиэтил -пенем-з-карбоксилат.4,27 г (38, 4 К)-4-бутирилоксиацетилтио-1(К)-триметилсилилоксиэтил-азетидиона растворяют в 40 мл сухого толуола. В раствор вводят 700 мг карбоната кальция и 2 2 г окси-оксаЭо лилхлорида в атмосфере азота при 10 С. В смесь вводят по каплям 2,1 .мп триэтнламина при той же температуре в течение 30 мин. В конце этого ввода смесь перемешивают в течение 1 О мин при 10 С. Карбонат кальция отфильтровывают и раствор промывают водой, 5 -ным БаЕЕСО и водой. После сушки над па 804 раствор выпаривают до объема 20 мп, в него вводят 4,7 мп триэтилфосфита и эту смесь нагревают с обратным холодильником в течение 6 ч.Реакционную смесь охлаждают при 20 С, промывают водой (Зх 10 мп) и высушивают над ИаБО. После выпаривания растворителя получают сырое масло, которое подвергают хроматографическому разделению насиликагеле (при элюировании смесьюпростой этиловый эфир/гексан в соотношении (об/об) 3:7), и в результатеполучают 2,6 г чистого аллил-(5 Р, 68)2-бутирилоксиметил(Р)-триметилсилилоксиэтил-пенем-карбоксилата(2 Н, м., СНОСО)р 5,55 (1 Н д Н)р5,9-6,0 (СН, м., СН:Сн).П р и м е р 2. Аллил-(5 К, 68)-2-.ацетилоксиметил-1(Р)-триметилсилилоксиэтнл -пекем-з-карбоксилат.Получение данного. препарата осу,ществляют таким же образом, как спи-сано в примере 1 при использовании в5333 6качестве исходного продукта (38, 4 К)- 4-ацетоксиацетилтио-1(К)-триметилсилилоксиэтил 1-2-азетидинона. Получают аллил (5 К, 68)-2-ацетилоксиметил 1 (К)-триметилсилилолоксиэтилЕ-пенем 3-карбоксилат в виде чистого продуктас общим выходом 487.Спектр ЯМР (300 МГц, СРС 1)8(2 Н. м., СНОСО)5,25-5,5 (2 Н, м,Сн:СНД; 5,55 (1 Н, д., Е = 2 Гц, Н);5,85-5,60 (1 Н, м., СН:СН).П р и м е р 3. Аллил-(5 К, 68)-2 бутирилоксиметил-1(К)-тетрагидропи 20 ранилоксизтнл-пенем-з-карбоксилат.Данный препарат получают как описано в примере 1, используя в качествеисходного продукта (38, 4 К)-4-бутирилоксиацетилтио- 1(К)-тетрагидропира 25 нилоксиэтил-азетидинон. Аплил-(5 К,68)-2-бутирилоксиметил-1(К)-тетра-,гидропиранилоксиэтил-пенем-карбоксилат получают в виде чистого продуктас общим выходом 453,Спектр ЯМР (300 МГц, СВС 1), ц(1 Н, м., Я:СН).П р и и е р 4. Аплил-(5 К, 68)-245 пальмитоилоксиметил-1(К)-третбутил.диметилсилилоксиэтил-пенем 3-карбоксилат. Получение осуществляют аналогично примеру 1 из (ЗБ, 4 К)-4 -пальмито-.илоксиацетилтио-Е 2(К)-третбутилдиме 50 тилсилилоксиэтил 12-азетидинона. Аплил(5 К, 68)-2 -пальмитоилоксиметил-11(К) -третбутилдиметилсилилоксиэтил 1-пенем 3-карбоксилат получают в виде чистогопродукта при полном выходе 483,ЯИР (300 МГц, СЭС 1 ф) дельта (кпн.доли): 0,08 6 Н, с., Бз.(СП; 0,88112 Н, и, 81 С(СЕЕ) + ОСОСНСЫ(СЫ)в12 СНСН з)1,25 27 Н, м,ЖСН +ЮСОСН (Сна) 12 СН.СНД 1 67 2 НнОСОСН(СН) 12 СН,СНД 2,35 2 Н 5 тор ОСОСН 1 СНт) 12 СН СОД 3 7 СЗН д д Н-б 31 4,23 С 1 Н, м.; 8-831 4,7 2 Н, м СН СН=СНе 31 5407 555 Г 28 м.,СНсОСО 31 дар Н; 5,86-6,0 1 Нр м., СНСНд.П р и м е р 5. 5 г аллил-(5 К, 68)- 2-бутирилоксиметил-1-(К)-триметилсилилоксиэтнл "пенем-З-карбоксилата,растворенного в 5 мп н.гексана, вводятв 300 мл 0,05 нормального фосфатного буферного раствора (рН 7,5). В смесь вводят 25 мл липазы активностью 1200 Ед/мг, полученной иэ СЬгошоЬасСегцш жзсозцш и перемешивают при 30 С в течение 4 ч. Величину рН поддерживают равной 7,50 за счет ввода 1 н. НаОН. По окончании реакции реакционную смесь экстрагируют СН 5 С 15 (Зх х 100 мп), органический слой высушивают над сульфатом натрия и выпаривают и в результате получают 3,9 г чистого аллил-(5 К, 68)-2 оксиметил-б(К)- триметилсилилоксиэтил 3-лелем-карбоксилата (93 о).Спектр 1 Н-ЯХР (300 МГц, СЭС 1 у)р 8(ч/млн.)й О, 15 (9 Н, сер 81(СНу) у) р 1,32 (ЗН, д.53 6,5 Гц, СИ-СН); 3,75 (1 Н, д.д., Л = 2 Гц, 6,5 Гц, Н);3,85 (1 Н, широкий, ОН); 4,25 (1 Н, м., Н); 4,65 (2 Н, сор СИОН); 4,65-4,95 (2 н, м., с 7.:-сн-); 5,25-5,5 (2 н, м., СНиСН ); 5,60 (1 Н, д Л: 2 Гц, Н) р 5-95-6,05 (1 Н, м, СН:СН).П р и м е р 6. Реакцию осуществляют таким же образом, как описано в примере 5, но с той разницей, что испольэуемый фермент представляет собойлипопротеинлипазу (ТОЙОБО)р имеющую 40 активность 1100 Ед/мг твердого продукта. Смесь перемешивают при 30 С во течение 2 ч и продукт извлекают, как описано в примере 5 с выходом 94 ееП р и м е р 7, 4,5 г аллил-(5 К, 45 68)-2-ацетоксиметнл(К)-триметилсилилоксиэтил-пекем-карбоксилата вводят в 300 мл фосфатного буферногораствора (0,05 нормального) (рН 7,0).В смесь .вводят 25 мг липазы активно-.стью 1200 Ед/мг, полученной из СЬго-шоЬасегдцш чь.зсозцш и перемешивают при 300 С в течение 5 ч.Величина рН поддерживается равной 7 0 за счет ввода 1 н. БаОН. По окон-, р55 чании реакции реакционную смесь экстрагируют СН 5 С 15 (Зх 100 мл), Экстракты высушивают над сульфатом натрия ивыпаривают и в результате получают аллил-(5 К, 68)-2-оксиметил- 1(Рк)- триметнлсилилоксиэтил 1-пенем-карбок- силат с выходом 95 .П р и м е р 8. Осуществляют таким же образом, как описано в примере 5, но с той разницей, что используемый фермент представляет собой панкреатин с активностью 57.Ед/мг (Ннибиосро 3,5 г). Смесь перемешивают при 30 С в течение 20 ч (рН 7,5). Продукт извлекают также, как описано в примере 5, с выходом 91 о.П р и м е р 9. Реакцию осуществляют таким же образом, как описано в примере 5, с той разницей, что используемый фермент представляет собой панкреатин с активностью 57 Ед/мго (3,5 г). Смесь перемешивают при 30 С в течение 22 ч (рН 8,0). По окончании реакции смесь экстрагируют СНС 12 (Зх 100 мл). Экстракты выпаривают при пониженном давлении и подвергают хроматографическому разделению в колонке с силикагелем с элюированием смешанным растворителем гексан-простой этиловый эфир (об/об. 20:80). После выпаривания растворителя получают 1,67 г (40 ) аллил-(5 К, 68)-2-оксиметил1(К)-триметилсилилоксиэтил -пенем-З-карбоксилата.П р и м е р 10. Пример осуществляют таким же образом, как и в примере 9, с той разницей, что используемый фермент представляет собой липазу с активностью 7 Ед/мг, полученную из семени пшеницы (3 г). Смесь перемешивают при 25 С в течение 30 ч (рН 7,5) и после хроматографического разделения получают 3,4 г (80 ) продукта.П р и м е р 11. Реакцию проводят аналогично примеру 9, но используемый фермент представляет собой протеазу с активностью 0,6 Ед/мг (из КЬыорцз зр. 3 г). Смесь перемешивают при 3(РС в течение 20 ч (рН 7,5) и после хроматографического разделения получают 2,9 г (70 ) продукта.,П р и м е р 12. 5 г аллил-(5 К 568)- 2 бутирилоксиметил-бв (К)-тетрагидропиранилоксиэтил -пенем-карбоксилата. вводят в 300 мл 0,05 н, Фосфатного буферного раствора (рН 7,0). В смесь вводят 25 мг липазы с активностью 1200 Ед/мг, полученной из СЬгошоЬасгегхци чхзсозцшр и ее перемешивают при 300 С в течение 4 ч, Величину рН поддерживают равной 7,0 за счет добавления 1 н. МаОН. По окончании1625333 12 ОВ 1 ся,осоксоо 1 О де К, имеет указанное знач Р, - С 4-с,-аллил,Составитель О. Скородумова Редактор Ю. Середа Техред М.Моргентал Корректор Л.Патааказ 205 . Тираж ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретени при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская ям и открытиям наб., д, 4/5оизводственно-издательскнй комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гаг 10 где К - триалкилсилил или пиранил,причем алкильный остаток имеет 1-4 атома углерода,путем гидролиза соединения общей Фор 5мулы 11 отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, гидролиз осуществляют с помощью липазы, панкреатина или протеазы в свободном виде или в Форме биокатализатора, иммобилизованного на смоле Амберлит, в водном растворе при концентрации исходного соединения общей Формулы 11 от 16 до 100 г/л, рН 7,0-7,5, температуре 20-40 С в течение 2-30 ч.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведут в присутствии ацетона или гексана.