KR940003496B1

KR940003496B1 - 이세파마이신의 개선된 제조방법

Info

Publication number: KR940003496B1
Application number: KR1019910700196A
Authority: KR
Inventors: 탄 초우-홍; 칸나판 티루벤가담 티루베티푸람; 세-훙 치우 존; 콜론 세사; 디. 그린 마이클
Original assignee: 쉐링 코포레이션; 스타이너 브이. 캔스타드
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1994-04-23
Also published as: KR920701226A; DE69008052T2; EP0405820B1; GR3023942T3; EP0405820A2; RU2120444C1; FI915953A0; DK0547031T3; CA2062788A1; CA2325082A1; NO177349B; DE69008052D1; ES2100380T3; EP0405820A3; HU207338B; JPH07133267A; JP2500059B2; FI96955B; HK185096A; FI96955C

Abstract

내용 없음.

Description

이세파마이신의 개선된 제조방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 겐타마이신 B를 이세파마이신, 즉 1-N-[(S)(-3-아미노-2-하이드록시프로피오닐]겐타마이신 B로 전환시키는 신규한 방법 및 이러한 방법에 유용한 신규한 포르밀화제인 2-포르밀머캅토벤조티아졸에 관한 것이다.

더욱 특히, 본 발명은 목적하는 생성물을 높은 수율로 제공하는 조건하에서, 2-포르밀머캅토벤조티아졸을 사용하여 겐타마이신 B를 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B로 전환시키고, (S)-이소세린 유도체를 사용하여 1-아미노 그룹을 아실화시킨 후, 보호 그룹을 제거하는 방법에 관한 것이다.

하기 구조식(I)의 이세파마이신은 공지된 아미노글리코사이드 항생제이다.

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겐타마이신 B로부터 당해 화합물을 제조하는 방법은 미합중국 특허 제4,230,847호에 기술되어 있다. 당해 특허에 기술되어 있는 방법은 겐타마이신 B에 제2구리-니켈(II)염 착화합물을 N-벤질옥시카보닐옥시프탈이미드와 반응시킨 후 중간 화합물을 N-(S-3-벤질옥시카보닐아미노-2-하이드록시프로피오닐옥시) 석신이미드와 반응시킴으로써 3,6'-디-N-벤질옥시카보닐 겐타마이신 B를 제조한다. 탄소상 팔라듐상에서의 촉매적 수소화에 의해 생성된 물질로부터 벤질옥시카보닐 보호 그룹을 제거하여 중간 출발물질로부터 이세파마이신을 60%의 수율로 제조한다.

아연 아세테이트 킬레이트화, 3,6′-N-비스벤질옥시카보닐화, 아연 제거, 탄산염 형성 및 최종적으로 3″-아미노 그룹의 트리플루오로아세틸화를 포함하는 카나마이신 A중의 3,3″,6′-아미노 그룹의 보호를 위한 착화합물 다단계 방법이 문헌에 기술되어 있다[참조 : Tsuchiya et al., Tetrahedron Letters No. 51, pp 4951-4954(1979)]. 이어서 이렇게 제조한 3,3″,6′-N-삼중차단된 카나마이신 A를 1-N-[(S)-4-벤질옥시카보닐아미노]-2-하이드록시부티르산의 활성 에스테르를 사용하여 유리 C-1 아미노 그룹에서 아실화시킨다.

최종적으로, 생성된 생성물을 2-부 탈보호 과정에 따라 처리하여 아미카신을 수득한다. 디베카신을 이의 1-N-[(S)-4-아미노-2-하이드록시부티릴]유도체환시키는 유사한 공정도 또한 기술되어 있다. 다른 아미노글리코사이드의 선택적인 아실화를 위해 이러한 방법을 사용한다는 언급은 나타나 있지 않다. 쓰치야(Tsuchiya) 등의 공정 순서는 보호단계에서 트리플루오로아세틸화 및 벤질옥시카보닐화 둘 다를 포함하고 탈보호단계에서 가아미노분해 및 가수소분해 둘다를 요구하므로 번거롭다. 이러한 단계들로 인해, 당해 방법은 고정비용 및 수행에 필요한 자본의 측면에서 산업용으로 적합하지 않다. 또한, 우리의 연구에 따르면, 쓰치야 등의 공정 설명에 내포된 것과는 반대로, 아연 아세테이트 킬레이트화는 키나마이신 및 디베카신 이외의 아미노글리코사이드에서 선택적인 3,6′-이중차단물을 반드시 형성시키는 것은 아니다. 따라서, 예상외로, 겐타마이신 B를 아연 아세테이트 킬레이트화시킨 후 포르밀이미다졸을 이용하여 아실화시키면 3,6′-디포르밀화가 일어나는 것이 아니라 우선적으로 1,6′-N-디포르밀화가 일어난다. 동일한 겐타마이신 B 아연 아세테이트 킬레이트를 상이한 포르밀화제, 즉 포르밀아세트산 혼합 무수물로 다시 아실화시키면, 목적하는 3,6′-N-디포르밀-겐타마이신 B이외에도 바람직하지 않은 양의 아세틸화 겐타마이신 B 생성물이 생성된다. 예견의 어려움을 뒷받침하는 것으로, 포르밀 p-니트로벤조산 혼합 무수물은 겐타마이신 B 아연 아세테이트 킬레이트의 포르밀화에 사용되기에 불충분한 반응성을 나타내는 반면, 포르밀 p-아니스산 혼합 무수물을 사용할 경우, 소량의 아니소일 불순물로 오염된, 목적하는 3,6′-디포르밀 겐타마이신 B가 매우 우수한 수율로 수득되는 것으로 입증되었다.

금속 아세테이트, 예를들어, 아연 아세테이트 등을 사용하면, 제거하기 어렵고 목적하는 생성물의 수율을 감소시키는 소량의 바람직하지 않은 부산물, 예를들어, N-아세틸 유도체가 생성된다.

아미노글리코사이드의 포르밀화는 1-N-알킬화 카나마이신 항생제의 제조와 관련하여 문헌에 기술되어 있다[참조 : Thomas et al., Tetrahedron Letters, Vol. 21, pp 4981-4984(1980)]. 그러나, 토마스(Thomas) 등은 1-N-아실화 아미노글리코사이드의 제조시에 아민-보호 그룹으로서의 포르밀화의 가치를 교시하고 있지는 않다. 또한, 이러한 관점은 어떠한 다른 아미노글리코사이드 관련 문헌에도 나타나 있지 않다. 대신, 당해 문헌에는 아민 그룹의 보호를 위한 트리플루오로아세틸, 트리클로로아세틸 및 프탈로일 그룹의 용도가 기술되어 있고, 이러한 그룹의 가아미노분해 또는 가하이드라진분해가 분자상에 존재할 수 있는 특정한 다른 N-아실 그룹에 실제적으로 영향을 끼치지 않으면서 수행될 수 있음을 교시하고 있다. 간단히 말해, 3,6′-N-포르밀화-1-N-아실화 아미노글리코사이드로부터 포르밀 그룹을 선택적으로 수성 염기 가수분해시키는 방법은 신규하다.

본 발명을 통해, 본 발명자들은 구조식

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의 신규한 포르밀화제인 2-포르밀머캅토벤조티아졸이 겐타마이신 B아연 킬레이트의 3,6′-아미노 그룹을 선택적으로 포르말화시킬 수 있다는 것을 밝혀내었다. 또한, 본 발명의 방법을 통해, 아연 피발로에이트와 같은 상이한 아연 염을 사용할 경우, 목적 화합물을 바람직하지 않은 부산물의 생성 없이 높은 수율로 수득할 수 있음을 밝혀냈다. 또한, 본 발명자들은, 킬레이트로부터 아연을 제거함으로써, 수득한 3,6′-N-디포르밀겐타마이신 B를 쓰치야 등의 방법에서와 같이 C-3″ 메틸아미노 그룹을 개별적으로 보호시키지 않으면서, C-1아미노 그룹에서만 N-포르밀-(S)-이소세린 활성 에스테르로 선택적으로 아실화시킬 수 있다는 것을 밝혀냈다. 최종적으로, 본 발명자들은 생성된 3,6′-N-디포르밀-1-N-[N-포르밀-(S)-이소세리노일]-겐타마이신 B로부터, 수성 염기 가수분해에 의해 모든 포르밀 그룹을, 바람직한 이소세린 측쇄를 제거함 없이, 높은 수율로 제거할 수 있다는 것을 밝혀냈다.

[발명의 요약]

본 발명은 겐타마이신 B를 아세파마이신으로 높은 수율로 전환시키는 개선된 다단계 방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 (a) 겐타마이신 B를 킬레이트화제와 반응시킨 다음, 겐타마이신 B에 포르밀 그룹을 선택적으로 도입시킬 수 있는 2-포르밀머캅토벤조티아졸과 반응시켜 3,6′-디-N-포르밀 겐타마이신 B를 생성시키고, (b) 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B의 1-아미노 그룹을 활성화된 N-아실 보호된 (S)-이소세린 화합물로 아실화시키고, (c) 모든 보호 그룹을 제거한 다음, (d) 이세파마이신을 분리함을 포함한다.

[발명의 상세한 설명]

겐타마이신 B의 2가 금속 염 착화합물을 2-포르밀머캅토벤조티아졸과 반응시켜 3,6′-위치에서 포르밀 보호 그룹을 도입시킴으로써 중간 화합물인 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B를 제조한다. 문헌에 기술되어 있는 방법을 이용하여 금속염 착화합물을 제조한다[참조 : 미합중국 특허 제4,136,254호 및 Thomas et al., Tetrahedron Letter, Vol. 21, 4981-4984(1980)].

구조식(III)의 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B를 제조하기 위한 반응 도식을 하기에 나타내었다 :

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본 발명의 방법에서 착물화제로서 유용한 전이 금속염에는 구리(II), 니켈(II), 코발트(II), 카드뮴(II) 및 아연(II) 뿐만 아니라 이들의 혼합물과 같은 2가 염이 포함된다. 2가 금속 염은 유기산의 염, 바람직하게는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 피발산 및 벤조산과 같은 유기 산의 염이다. 바람직한 2가 금속 염에는 아연(II) 및 코발트(II)의 피발로에이트 염이 포함된다. 이중에서도 특히, 아연(II)피발로에이트가 사용된다.

겐타마이신 B의 2가 염 착화합물의 제조는 불활성 유기용매 속에서 수행한다. 바람직한 유기 용매로서는, 예를들어, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸렌 클로라이드, 톨루엔, 에틸 아세테이트 및 이들의 혼합물이 있다.

겐타마이신 B의 2가 염 착화합물을 제조함에 있어서, 겐타마이신 B 1mol당 2가 염, 예를들어, 아연(II) 약 1.5 내지 4.5mol을 사용하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 반응물들의 바람직한 몰 비는 겐타마이신 B 1mol당 2가 염 약 2.7 내지 3.5mol 이다.

겐타마이신 B의 2가 염 착화합물을 2-포르밀머캅토벤조티아졸과 반응시켜 3 및 6′-아미노 그룹 둘 다에 포르밀 보호 그룹을 도입시킨다.

2-포르밀머캅토벤조티아졸의 몰량 대 겐타마이신 B의 2가 염 착화합물의 몰량비는 2 내지 3대 1이다. 바람직한 몰비는 2.5 대 1이다.

겐타마이신 B의 2가 염 착화합물의 포르밀화는 0 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 30℃의 온도에서 수행한다.

겐타마이신 B의 2가 염 착화합물의 포르밀화 반응은 유기 용매 또는 유기 용매의 혼합물 속에서 수행하는 것이 편리하다. 이러한 반응에 사용될 수 있는 유기 용매에는, 예를들어, 디메틸설폭사이드, 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드 등과 같은 쌍극성 비양성자성 유기 용매가 포함된다. 또한, 쌍극성 비양성자성 유기 용매를, 예를들어, 톨루엔, 에틸 아세테이트, 1,2-디메톡시에탄, 테트라하이드로푸란, 아세토니트릴, 메틸렌 클로라이드 등과 같은 불활성 유기 용매와 혼합하여 사용하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 디메틸설폭사이드와 메틸렌 클로라이드 또는 에틸 아세테이트의 용매 혼합물이 바람직하다.

모든 선행 공정이 침전제의 사용 또는 2가 금속염 양이온의 제거과정을 필요로 하는 반면, 2-포르밀머캅토벤조티아졸 아연을 사용하는 경우, 유기 용매 층에서 아연 2-머캅토벤조티아졸 염을 추출, 제거할 수 있다.

수용액은 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B를 약 90 내지 95%의 수율로 포함한다. 생성물을 이온 교환 크로마토그래피와 같은 통상의 방법으로 분리, 정제할 수 있다.

3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B의 1-아미노 그룹에 (S)-이소세린 측쇄를 도입하는 반응은 하기 반응 도식에 따라 디사이클로헥실카보디이미드의 존재하에서 N-보호된 -(S)-이소세린을 활성화제로 동일 반응계내 활성 에스테르 포르밀화시킴으로써 수행한다 :

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본 발명의 방법에 유용한 N-보호된-(S)-이소세린 화합물은 포르밀 보호 그룹을 제거하고 분자의 다른 부분에는 영향을 끼치지 않는 조건하에서 용이하게 제거될 수 있는 아실 그룹으로 -(S)-이소세린의 아미노 그룹이 보호된 화합물이다. 온화한 염기성 조건하에서 또는 하이드라진을 사용하여 용이하게 제거할 수 있는 아실 보호 그룹을 본 발명에 사용한다. 온화한 염기성 조건하에서 용이하게 제거되는 N-아실 보호 그룹의 예에는 포르밀, 트리클로로아세틸 및 트리플루오로아세틸이 포함된다. 하이드라진에 의해 용이하게 제거되는 N-아실 보호 그룹의 예에는 프타로일 및 석시노일이 포함된다. 이소세린 화합물을 위한 바람직한 N-아실 보호 그룹은 포르밀 그룹이다.

본 발명의 방법에 유용한 N-보호된 이소세린 화합물에는 N-포르밀-(S)-이소세린, N-프탈로일-(S)-이소세린, N-트리클로로아세틸-(S)-이소세린 및 N-트리플루오로아세틸-(S)-이소세린이 포함된다. 바람직한 N-보호된 이소세린 화합물은 N-포르밀-(S)-이소세린이다.

N-보호된-(S)-이소세린의 활성 에스테르는 디사이클로 헥실카보디이미드와 같은 커플링제의 존재하에서 이소세린 화합물을 N-하이드록시벤조트리아졸, N-하이드록시석신이미드, 이미다졸, N-하이드록시프탈이미드, N-하이드록시-5-노르보르넨-2,3-디카복스이미드 등과 같은 화합물과 반응시킴으로써 제조한다.

N-보호된-(S)-이소세린과 3,6′-디-N-포르밀 겐타마이신 B의 반응은 용매 속에서 0 내지 40℃, 바람직하게는 대략 실온에서 수행한다. 본 발명의 방법에 사용할 수 있는 용매의 예에는 양성자성 유기 용매, 예를들어, 알콜(예 : 메탄올, 에탄올, 프로판올 등) 및 물과 알콜의 혼합물(예 : 수성 메탄올, 수성 에탄올 등) ; 및 비양성자성 용매, 예를들어, 디메틸 포름아미드, 디옥산, 메틸렌 클로라이드가 포함된다. 바람직한 용매는 수성 메탄올이다.

N-포르밀이소세린과 3,6′-디-N-포르밀 겐타마이신 B를 반응시킴으로써 수득되는 화합물은 구조식(IV)의 화합물, 즉 트리포르밀이세파마이신이다.

보호 그룹은 하기의 반응 도식에 따라 가수분해에 의해 화합물(IV)로부터 제거한다 :

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화합물(IV)를 탈차단시키기 전에, 용매를 반응 혼합물로부터 제거한다. 가수분해에 의한 탈차단화는 통상의 방법이나, 이소세린 측쇄는 제거하지 않으면서, 포르밀 그룹을 특정적으로 제거하는 것은 아미노글리코사이드 분야에서 신규한다. 실온에서 밤새 교반함으로써 가수분해 반응을 수행하면, 목적한 생성물이 매우 높은 수율(88 내지 90%)로 수득되는 것으로 밝혀졌다. 생성된 가수분해물을 산으로 pH 6까지 산성화시키고 이세파마이신을 분리하여 수득한다.

하기 실시예는 본 발명을 수행할때의 바람직한 양태를 설명하나, 이로써 본 발명의 범주를 제한하는 것은 아니다. 본 기술분야의 숙련가라면, 본 발명의 동등한 변형이 있을 수 있음을 명백히 인지할 것이며, 이러한 변형이 본 발명의 범위내에 포함됨을 인지할 수 있을 것이다. 실시예에서 HPLC는 고성능 액체 크로마토그래피를 의미하고, 앰버라이트(Amberlite) IRC-50은 롬 앤드 하스 캄파니(Rohm and Haas Company)가 시판하는 약한 양이온 교환 수지이다.

[실시예 1]

[2-포르밀머캅토벤조티아졸의 제조]

건조된 500ml들이 3구 환저 플라스크에 아세토니트릴 80ml, 포름산 5.0ml(0.133mol) 및 나트륨 포르메이트 18.1g(0.266mol)을 가한다. 생성된 현탁액을 0 내지 5℃로 냉각시키고, 반응 혼합물의 온도를 8℃ 이하로 유지시키면서 아세틸 클로라이드 14.6ml(0.2mol)를 천천히 가한다. 아세틸 클로라이드의 첨가를 완료한 후, 반응 혼합물을 18 내지 20℃로 가온한다. 반응의 종결 여부를 1H-NMR로 판정한다. 아세틱 포름산 무수물을 함유하는 불균질한 혼합물에 아세토니트릴 60ml를 가한 후, 2-머캅토벤조티아졸 20g(0.103mol)을 가하고 온도를 32℃까지 가온한 다음, 동일 온도를 유지하면서 HPLC를 이용하여 10분 간격으로 반응의 진행을 모니터링한다. 2-머캅토벤조티아졸 약 4%(면적%)가 반응하지 않은 채로 남아 있거나 생성물의 분해로 인해 이의 면적%가 증가하기 시작할 때를 반응이 종결된 시기로 본다.

이어서, 반응 혼합물을 빙수 200ml로 켄칭시키고 2분동안 교반한다. 침전된 생성물을 여과하고, 물(4×150ml)로 철저히 세척한 후, 고체의 수분 함량이 0.08% 미만으로 될 때까지 진공하에서 건조시켜 융점이 125 내지 130℃(분해)인 2-포르밀 머캅토벤조티아졸을 21.4g(HPLC에 의한 순도 98%, 수율 89%) 수득한다.

1H-NMR(CDCl3) w 7.36-7.44(m, 3H), 8.45-8.52(m, 1H), 9.92(s, 1H)

[실시예 2]

[아연 피발로에이트의 제조]

60 내지 70℃로 가온된 물 250ml에 피발산(트리메틸아세트산) 56.1g (0.55mol)을 가한다. 이어서, 아연 카보네이트 31.25g(0.25mol)을 10 내지 15분에 걸쳐 분획으로 가한 후, 온도를 96 내지 98℃로 상승시킨다. 반응 혼합물을 1시간 동안 교반한 후, 혼합물을 빙욕을 이용하여 30분 동안 4℃로 냉각시키고 현탁액을 여과한다. 필터 케이트를 냉수 75ml로 1회 및 차가운 아세톤을 50ml씩 사용하여 3회 세척한다. 생성물을 60℃의 통풍 오븐에서 16시간동안 건조시켜 아연 피발로에이트를 58g(87%) 수득한다.

[실시예 3]

[3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B]

디메틸설폭사이드 285ml 및 메틸렌 클로라이드 285ml에 아연 피발로에이트 34.0g(127mmol) 및 겐타마이신 B 19g(순도 93.1%, 36.7mmol)을 가한다. 생성된 현탁액을 실온에서 10 내지 15분 동안 교반하여 용액을 생성시킨다. 이 용액에 2-포르밀머캅토벤조티아졸 16.0g(81.9mmol)을 가하고 5분 후에, 분취량을 취해 모노포르밀/디포르밀 피크 비를 액체 크로마토그래피로 분석한다. 최종의 총 충전물이 16.95g(86.8mmol)으로 되도록 소량을 2회 이상 첨가하면, 반응이 종결되었음을 나타내는 0.02의 최종 피크 비가 얻어진다.

반응 혼합물을 2ℓ들이 분액 깔때기에 옮기고 물 800ml를 가한다. 상을 분리하고, 수성 층을 메틸렌 클로라이드 30ml분획으로 재추출한다. 이후에, 수성 층을 작은 셀라이트 패드를 통해 여과하여 고체 운무(haze)를 제거한다.

여액을 물로 희석하여 최종 용적이 2ℓ로 되도록 하며, 이때 이의 pH는 약 6이다. 이 수용액을 부분 암모늄 사이클로 조정된 앰버라이트 IRC-50수지 800ml를 함유하는 컬럼에 충전시킨다. 생성물을 0.75N 수산화암모늄으로 용출시키고, 생성물을 함유하는 분획을 모은 다음, 농축시켜 용액을 수득하여 이를 액체 크로마토그래피 분석법으로 분석한 바, 당해 용액이 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B를 17.9g(90.5%) 함유함을 밝혀냈다. 질량 스펙트럼 m/e(%)(FAB/GLY-THIO) 539(100, M++1), 511(9), 380(9), 350(4), 191(10), 190(5), 160(28).

1H-NMR(400MHz, D2O ; pH =9) w 1.25(s, 3H, C-4″-CH3), 2.57(s, 3H, N-CH3), 5.11(d, J=4.02Hz, 1H, 아노머성), 5.38(d, J=4.02Hz, 1H, 아노머성), 8.15(s, 1H, N-CHO), 8.16(s, 1H, N-CHO).

13C-NMR(100MHz, D2O ; pH=9) w 51.36(C-1), 47.8(C-3), 38.96(C-6′), 64.5(C-3″), 37.01(N-CH3), 22.22(C-4″-CH3), 165.47(N-CHO), 164.76(N-CHO).

[실시예 4]

[N, O-디포르밀-(S)-이소세린의 제조]

(S)-이소세린 50g(0.476mol) 및 포름산 62.5ml를 함유하는 1ℓ들이 환저 플라스크에 새로 제조된 아세틱 포름산 무수물 용액*(5당량)을 0 내지 5℃에서 30분내에 가한다. 1H-NMR로 반응의 종결(약 2시간)여부를 시험한 후, 혼합물을 진공하에 40℃에서 농축시켜 초기 용적의 1/2로 되도록 한다. 냉각시키는 동시에 이소프로판올 250ml를 천천히 가하여 결정화시킨다. 슬러리를 0℃에서 1시간동안 교반한다. 생성물, 즉 N,O-디포르밀-(S)-이소세린을 여과하고 이소프로판올로 세척한다. 이렇게 하여 N,O-디포르밀-(S)-이소세린을 64g 수득한다 : 수율 84% ; 융점 139.5 내지 141.5℃ ; [α]D20 : -38(1%, MeOH).

1H-NMR(D2O) w 3.8(dd, 1H, J=14.6, 4.4Hz), 3.91(dd, 1H, J=14.6, 5.5Hz), 5.38(dd, 1H, J=5.5, 4.4Hz), 8.15(s, 1H), 8.27(s, 1H).

* 0 내지 5℃에서 무수 아세토니트릴중의 나트륨 포르메이트(무수, 미분됨) 1.2당량 아세틸 클로라이드를 가하여 아세틱 포름산 무수물을 제조한다(나트륨 포르메이트/CH3CN의 농도는 50% 정도로 높을 수 있다). 반응은 2시간 후에 종결된다. 침전물을 여과하고, 여액을 상기 반응에서와 같이 사용한다. 이 혼합물로부터 온도에 의존하여 약간의 일산화탄소가 방출된다. 0℃에서 1개월 동안 적당한 안정성이 관찰된다.

[실시예 5]

[N-프탈로일-(S)-이소세린의 제조]

톨루엔 : 디메틸포름아미드(3 : 1) 600ml중의 (S)-이소세린 15.75g(150mmol) 및 프탈산 무수물 22.2g(150mmol)의 교반된 현탁액에 트리에틸아민 2.1ml(15mol)를 가한다. 현탁액을 가열하여 환류시키고 생성된 물을 딘-스탁(Dean-Stark) 냉각기를 사용하여 제거한다. 환류하에서 2시간 후에는 물이 더 이상 분리되지 않는다. 용매를 증발시켜 최종 용적이 약 100ml로 되도록 한다. 반응 혼합물을 냉각시키고, 빙수로 희석한 후, 2N 염산으로 산성화시켜 침전물을 수득한다. 생성물을 여과하고, 빙수로 세척한 후, 진공하에서 건조시켜 N-프탈로일-(S)-이소세린을 30.4g(86%) 수득한다 :

융점 227 내지 228℃ ; [a]D20 : +10(1%, DMF).

1H-NMR(DMSO-d6) w 3.76(dd, 1H, J=13.46, 7.69Hz), 3.84(dd, 1H, J=13.46, 5.77Hz), 4.3(dd, 1H, J=7.69, 5.77Hz), 7.77-7.89(m, 4H).

[실시예 7]

[N-트리플루오로아세틸-S-이소세린의 제조]

메탄올중의 나트륨 메톡사이드의 교반된 용액 11ml(1당량, 24.8% w/w 용액)에 (S)-이소세린 5g을 가한다. 균질한 용액이 수득될 때까지 혼합물을 실온에서 15분 동안 교반한다. 에틸트리플루오로아세테이트 7ml(1.25당량)를 가한다. 첨가후, 30분 동안 혼합물을 교반한다. 1H-NMR을 이용하여 반응의 종결 여부를 판정한다. 감압하에서 혼합물을 가능한 한 작은 용적으로 농축시킨다. 잔사에 에틸 아세테이트 50ml를 가한다. 혼합물을 0 내지 5℃로 냉각시키고, 2N HCl(1당량) 25ml를 가한 후, 고체 염화나트륨 5g을 가한다. 유기 층을 분리한다. 수성 층을 에틸 아세테이트 50ml로 재추출한다. 합한 유기 추출물을(무수 황산마그네슘 5g으로) 건조시키고, 여과한 후, 감압하에서 20ml로 농축시킨다. 빙욕중에서 교반하면서 헵탄 50ml를 30분 동안 가한다. 생성물을 여과하고 건조시켜 N-트리플루오로아세틸-(S)-이소세린을 8.86g(93%) 수득한다 : 융점 142 내지 143℃ ; [a]D20 : +12.4(1%, H2O) ; 1H-NMR(D2O) w 3.78(d, 2H, J=5.48Hz), 4.53(t, 1H, J=5.48Hz).

[실시예 7]

[아세파마이신의 제조]

하기의 방법은 이세파마이신의 제조방법을 예시한다.

[방법 A]

메탄올(85ml)과 피리딘(15ml, 1.5당량)의 혼합물중의 N,O-디포르밀-(S)-이소세린 20g(124.2mmol)을 실온에서 14 내지 16시간 동안 교반함으로써 N-포르밀-(S)-이소세린의 원료 용액을 제조한다. 반응의 종결 여부를 1H-NMR로 판정한다.

분리 플라스크 속에서, 3,6′-디포르밀 겐타마이신 B의 수성 농축물 20g(4.424g 활성, 8.2mol) 및 1-N-하이드록시벤조트리아졸 1 수화물 1.26g(8.26mmol)을 메탄올 40ml에 용해시킨다. 교반된 혼합물에 메탄올중의 상기 N-포르밀-(S)-이소세린 용액(22.2ml, 24.4mol, 3당량) 및 메탄올 20ml중의 디사이클로헥실 카보디이미드 용액(5g, 24.3mol, 3당량)을 40분에 걸쳐 동시에 가한다. 첨가를 완료한 후, 혼합물을 15분 동안 교반한다. 반응의 진행을 HPLC 또는 TLC로 모니터링한다. 이어서, 감압하에서 용매를 제거하고, 생성물인 트리포르밀이세파마이신을 2N NaOH 90ml와 함께 실온에서 16시간 동안 교반함으로써 가수분해시킨다. 반응 혼합물을 산으로 pH가 6으로 되도록 중화시키고 여과한 다음, 여액을 희석하여 정확한 용적이 1,000ml로 되도록 한다. 이 용액을 외부 표준 HPLC 분석한 결과는 이세파마이신이 89%의 수율(4.17g, 7.3mol)로 수득됨을 나타낸다.

[방법 B]

메탄올 40ml에서 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B 1.156g(순도 96.6%, 2.07mmol), N-프탈로일이소세린 800mg(1.7당량) 및 N-하이드록시벤조트리아졸 1수화물 365mg(1.2당량)을 용해시켜 용액을 제조한다. 이 용액에 디사이클로 헥실카보디이미드 700mg(1.7당량)을 가한다. 반응물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, N-프탈로일-(S)-이소세린 160mg 및 디사이클로헥실카보디이미드 140mg을 가한 다음, 반응물을 실온에서 약 3시간 동안 교반한다. 반응의 진행을 TLC로 모니터링한다. 용매를 증발시켜 제거하고 잔사를 에탄올 50ml와 물 5ml에 용해시킨다. 생성된 혼합물을 하이드라진 수화물 6.0ml(85%)로 처리하여 보호 그룹을 제거한다. 반응물을 질소하에 85 내지 90℃에서 14시간 동안 가열한다. 반응물을 외부 표준 HPLC로 분석하면 이세파마이신의 수율이 89%(1.05g, 1.85mmol)로 나타난다.

[방법 C]

3,6′-디포르밀겐타마이신 B의 수성 농축물 48.9g(8.45% 활성, 15.7mmol)에 1-N-하이드록시벤조트리아졸 1수화물 2.4g(15.7mmol)을 가한 다음, 메탄올 80ml를 가한다. 교반된 혼합물에 메탄올 40ml중의 N-트리플루오로아세틸-(S)-이소세린 9.5g(47.3mol, 3당량) 및 메탄올 40ml중의 디사이클로헥실 카보디이미드 9.7g(47.1mmol, 3당량)을 40분에 걸쳐 동시에 가한다. 첨가를 완료한 후, 혼합물을 15분 동안 교반한다. 반응의 진행을 HPLC 또는 TLC로 모니터링한다. 이어서, 감압하에서 용매를 제거하고, 생성물을 실온에서 2N NaOH 170ml와 함께 16시간 동안 교반하여 가수분해시킨다. 산을 사용하여 반응 혼합물의 pH가 6으로 되도록 중화시키고, 여과한 후, 여액을 희석하여 정확한 용적이 1,000ml로 되도록 한다. 용액을 외부 표준 HPLC로 분석하면 이세파마이신의 수율이 88%(7.84g, 13.8mmol)로 나타난다.

Claims

(a) 겐타마이신 B의 2가 염 착화합물을 겐타마이신 B의 3,6′-아미노 그룹에 포르밀 보호 그룹을 선택적으로 도입시킬 수 있는 2-포르밀머캅토벤조티아졸과 반응시켜 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B를 제조하고 ; (b) 3,6′-디-N-포르밀겐타마이신 B의 1-아미노그룹을 N-보호된 (S)-이소세린 화합물로 아실화시키고 ; (c) 모든 보호 그룹을 제거한 다음 ; (d) 이세파마이신을 분리함을 특징으로 하여, 이세파마이신을 제조하는 방법.
하기 구조식(III)의 3,6′-디-N-포르밀 겐타마이신 B.

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하기 일반식의 화합물.

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상기 식에서, R은 수소, CCl3 또는 CF3이고, R′은 수소이거나, R 및 R′이 함께 프탈로일 잔기의 이미드 환을 형성한다.
제3항에 있어서, R이 수소이고, R′이 수소인 화합물.
N,O-디포르밀-(S)-이소세린인 화합물.
N-포르밀-(S)-이소세린인 화합물.
2-포르밀머캅토벤조티아졸인 화합물.