CH626340A5 - Process for the preparation of 3-amino-1-(alpha-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinone - Google Patents
Process for the preparation of 3-amino-1-(alpha-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinone Download PDFInfo
- Publication number
- CH626340A5 CH626340A5 CH578476A CH578476A CH626340A5 CH 626340 A5 CH626340 A5 CH 626340A5 CH 578476 A CH578476 A CH 578476A CH 578476 A CH578476 A CH 578476A CH 626340 A5 CH626340 A5 CH 626340A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- hydroxybenzyl
- azetidinone
- carboxy
- substituted
- amino
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- HKWXCDPMGGHMHW-UHFFFAOYSA-N 2-(3-amino-2-oxoazetidin-1-yl)-2-(4-hydroxyphenyl)acetic acid Chemical compound O=C1C(N)CN1C(C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 HKWXCDPMGGHMHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- HKWXCDPMGGHMHW-DTWKUNHWSA-N (2r)-2-[(3s)-3-amino-2-oxoazetidin-1-yl]-2-(4-hydroxyphenyl)acetic acid Chemical compound O=C1[C@@H](N)CN1[C@@H](C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 HKWXCDPMGGHMHW-DTWKUNHWSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 33
- 238000005947 deacylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 108090000915 Aminopeptidases Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 102000004400 Aminopeptidases Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 12
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- -1 3-amino-I- (o-carboxy-4-hydroxybenzyl) -2-azetidinone Chemical compound 0.000 claims description 32
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 15
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims description 11
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 8
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 claims description 7
- 241000187844 Actinoplanes Species 0.000 claims description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 6
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 claims description 5
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 102100022749 Aminopeptidase N Human genes 0.000 claims description 4
- 108010049990 CD13 Antigens Proteins 0.000 claims description 4
- 241000589236 Gluconobacter Species 0.000 claims description 4
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 claims description 4
- 241000586779 Protaminobacter Species 0.000 claims description 4
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 claims description 4
- MNFORVFSTILPAW-UHFFFAOYSA-N azetidin-2-one Chemical compound O=C1CCN1 MNFORVFSTILPAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 241000590020 Achromobacter Species 0.000 claims description 3
- 241000607534 Aeromonas Species 0.000 claims description 3
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 claims description 3
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 claims description 3
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 claims description 3
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 3
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 claims description 3
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 claims description 3
- 241001149698 Lipomyces Species 0.000 claims description 3
- 241001467578 Microbacterium Species 0.000 claims description 3
- 241000192041 Micrococcus Species 0.000 claims description 3
- 241000187708 Micromonospora Species 0.000 claims description 3
- 241000235395 Mucor Species 0.000 claims description 3
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 claims description 3
- 241000187654 Nocardia Species 0.000 claims description 3
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 claims description 3
- 241000235527 Rhizopus Species 0.000 claims description 3
- 241000223252 Rhodotorula Species 0.000 claims description 3
- 241000592927 Spirillospora Species 0.000 claims description 3
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 claims description 3
- 241001133165 Thermopolyspora Species 0.000 claims description 3
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 3
- KZVOLMLGLGADDW-NQPNHJOESA-N (6R)-7-amino-3-methyl-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-8-one Chemical class CC1=CN2[C@H](SC1)C(N)C2=O KZVOLMLGLGADDW-NQPNHJOESA-N 0.000 claims description 2
- KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N Amitrole Chemical compound NC1=NC=NN1 KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005236 alkanoylamino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005239 aroylamino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 2
- BEBCJVAWIBVWNZ-UHFFFAOYSA-N glycinamide Chemical class NCC(N)=O BEBCJVAWIBVWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003952 β-lactams Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 abstract 1
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 28
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 8
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 230000020176 deacylation Effects 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- NGHVIOIJCVXTGV-ALEPSDHESA-N 6-aminopenicillanic acid Chemical compound [O-]C(=O)[C@H]1C(C)(C)S[C@@H]2[C@H]([NH3+])C(=O)N21 NGHVIOIJCVXTGV-ALEPSDHESA-N 0.000 description 5
- NGHVIOIJCVXTGV-UHFFFAOYSA-N 6beta-amino-penicillanic acid Natural products OC(=O)C1C(C)(C)SC2C(N)C(=O)N21 NGHVIOIJCVXTGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 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 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 5
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 5
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UJOQSHCJYVRZKJ-UHFFFAOYSA-N 3-(1,3-benzoxazol-2-yl)-7-(diethylamino)chromen-2-one Chemical compound C1=CC=C2OC(C3=CC4=CC=C(C=C4OC3=O)N(CC)CC)=NC2=C1 UJOQSHCJYVRZKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100024516 F-box only protein 5 Human genes 0.000 description 3
- 101001052797 Homo sapiens F-box only protein 5 Proteins 0.000 description 3
- 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 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 3
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 3
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229930186147 Cephalosporin Natural products 0.000 description 2
- 102100026109 F-box only protein 43 Human genes 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 241000191938 Micrococcus luteus Species 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- 241000228150 Penicillium chrysogenum Species 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 101100333307 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) EMI2 gene Proteins 0.000 description 2
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 2
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 229940124587 cephalosporin Drugs 0.000 description 2
- 150000001780 cephalosporins Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 101150037264 fbxo43 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- CTNZOGJNVIFEBA-UPSUJEDGSA-N nocardicin A Chemical compound C1=CC(OCC[C@@H](N)C(O)=O)=CC=C1C(=N\O)\C(=O)N[C@@H]1C(=O)N([C@@H](C(O)=O)C=2C=CC(O)=CC=2)C1 CTNZOGJNVIFEBA-UPSUJEDGSA-N 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- AGNGYMCLFWQVGX-AGFFZDDWSA-N (e)-1-[(2s)-2-amino-2-carboxyethoxy]-2-diazonioethenolate Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CO\C([O-])=C\[N+]#N AGNGYMCLFWQVGX-AGFFZDDWSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWBWWFOAEOYUST-UHFFFAOYSA-N 2-aminopurine Chemical compound NC1=NC=C2N=CNC2=N1 MWBWWFOAEOYUST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000175 2-thienyl group Chemical group S1C([*])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000004179 3-chlorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(Cl)=C1[H] 0.000 description 1
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000002373 5 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004070 6 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 241000589212 Acetobacter pasteurianus Species 0.000 description 1
- 241000590022 Achromobacter cycloclastes Species 0.000 description 1
- 241000219205 Actinoplanes auranticolor Species 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 241000607528 Aeromonas hydrophila Species 0.000 description 1
- 241000589155 Agrobacterium tumefaciens Species 0.000 description 1
- 241000588986 Alcaligenes Species 0.000 description 1
- 241000588813 Alcaligenes faecalis Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 description 1
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 description 1
- 241000589149 Azotobacter vinelandii Species 0.000 description 1
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 1
- 241000194107 Bacillus megaterium Species 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000606125 Bacteroides Species 0.000 description 1
- HOKIDJSKDBPKTQ-GLXFQSAKSA-N Cephalosporin C Natural products S1CC(COC(=O)C)=C(C(O)=O)N2C(=O)[C@@H](NC(=O)CCC[C@@H](N)C(O)=O)[C@@H]12 HOKIDJSKDBPKTQ-GLXFQSAKSA-N 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 description 1
- 241000186145 Corynebacterium ammoniagenes Species 0.000 description 1
- 241000205644 Devosia riboflavina Species 0.000 description 1
- XBPCUCUWBYBCDP-UHFFFAOYSA-N Dicyclohexylamine Chemical class C1CCCCC1NC1CCCCC1 XBPCUCUWBYBCDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 241000589565 Flavobacterium Species 0.000 description 1
- 241000589232 Gluconobacter oxydans Species 0.000 description 1
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 description 1
- 241000588752 Kluyvera Species 0.000 description 1
- 241000588773 Kluyvera cryocrescens Species 0.000 description 1
- 241001149691 Lipomyces starkeyi Species 0.000 description 1
- 241001467579 Microbacterium arborescens Species 0.000 description 1
- 241001006344 Microbacterium flavum Species 0.000 description 1
- 241000187722 Micromonospora echinospora Species 0.000 description 1
- 241000907547 Mucor fragilis Species 0.000 description 1
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 1
- VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine Chemical compound O=NN(C)C(=N)N[N+]([O-])=O VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000187678 Nocardia asteroides Species 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 241000203720 Pimelobacter simplex Species 0.000 description 1
- 241000588767 Proteus vulgaris Species 0.000 description 1
- 241001645955 Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens Species 0.000 description 1
- 241000303962 Rhizopus delemar Species 0.000 description 1
- 241000187694 Rhodococcus fascians Species 0.000 description 1
- 241000223254 Rhodotorula mucilaginosa Species 0.000 description 1
- 241001134661 Saccharopolyspora rectivirgula Species 0.000 description 1
- 241000192023 Sarcina Species 0.000 description 1
- 241000228417 Sarocladium strictum Species 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 241000607715 Serratia marcescens Species 0.000 description 1
- 241000863432 Shewanella putrefaciens Species 0.000 description 1
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 1
- 241000592930 Spirillospora albida Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241001645966 Streptomyces armeniacus Species 0.000 description 1
- 241000187438 Streptomyces fradiae Species 0.000 description 1
- 241000218589 Streptomyces olivaceus Species 0.000 description 1
- 241000187123 Streptomyces vinaceus Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 241000589636 Xanthomonas campestris Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229940005347 alcaligenes faecalis Drugs 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003435 aroyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229950011321 azaserine Drugs 0.000 description 1
- 125000002393 azetidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004063 butyryl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- HOKIDJSKDBPKTQ-GLXFQSAKSA-M cephalosporin C(1-) Chemical compound S1CC(COC(=O)C)=C(C([O-])=O)N2C(=O)[C@@H](NC(=O)CCC[C@@H]([NH3+])C([O-])=O)[C@@H]12 HOKIDJSKDBPKTQ-GLXFQSAKSA-M 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001316 cycloalkyl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical group [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003104 hexanoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- HAWPXGHAZFHHAD-UHFFFAOYSA-N mechlorethamine Chemical class ClCCN(C)CCCl HAWPXGHAZFHHAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004961 mechlorethamine Drugs 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 210000001589 microsome Anatomy 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 125000001038 naphthoyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)C(=O)* 0.000 description 1
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 150000002897 organic nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004043 oxo group Chemical group O=* 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 229940056360 penicillin g Drugs 0.000 description 1
- 150000002960 penicillins Chemical class 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000001501 propionyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229940007042 proteus vulgaris Drugs 0.000 description 1
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N teixobactin Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H]1C(N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](C[C@@H]2NC(=N)NC2)C(=O)N[C@H](C(=O)O[C@H]1C)[C@@H](C)CC)=O)NC)C1=CC=CC=C1 LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N 0.000 description 1
- 125000005425 toluyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 125000003774 valeryl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D205/00—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D205/02—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D205/06—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
- C07D205/08—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with one oxygen atom directly attached in position 2, e.g. beta-lactams
- C07D205/085—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with one oxygen atom directly attached in position 2, e.g. beta-lactams with a nitrogen atom directly attached in position 3
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von 3-Amino- 1-(a-carboxy- 4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, von Salzen oder von Estern davon an der Carboxylgruppe, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamid)
1 -(a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, ein Salz davon oder einen Ester davon an der Carboxylgruppe, in Gegenwart einer Kulturbrühe eines Mikroorganismus oder eines daraus erhaltenen Materials oder einer Aminopeptidase, die sich von einem tierischen Körper ableitet, welche ein 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamido)
1 -(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, ein Salz davon oder ein Derivat davon an der Carboxylgruppe zu N-desacylieren vermag, N-desacyliert,
um zum 3-Amino- I-(o-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, einem Salz oder einem Ester davon an der Carboxylgruppe zu gelangen.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die N-Desacylierung in Gegenwart einer Kulturbrühe eines Mikroorganismus einer der folgenden Gattungen, nämlich:
Pseudomonas, Xanthomonas, Acetobacter, Gluconobacter, Escherichia, Proteus, Staphylococcus, Aeromonas, Protaminobacter, Bacillus, Azotobacter, Agrobacterium, Brevibacterium, Micrococcus, Microbacterium, Mycobacterium, Achromobacter, Aerobacter, Alcaligenes, Corynebacterium, Flavobacterium, Kluyvera, Arthrobacter, Sarcina, Serratia, Streptomyces, Nocardia, Micromonospora, Thermopolyspora, Amorphosporangium, Spirillospora, Actinoplanes, Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Mucor, Rhodotorula, Endomycopsis oder Lipomyces, oder einem davon abgeleiteten Material erfolgt.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die N-Desacylierung in Gegenwart von Aminopeptidase M (E.C. 3.4.1.2) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulturbrühe des Mikroorganismus verwendet wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein aus der Kulturbrühe des Mikroorganismus erhaltenes Material verwendet.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Material ein Filtrat, eine obenauffliessende Flüssigkeit, eine Zellensuspension oder ein gereinigtes Präparat, erhalten aus der Kulturbrühe verwendet.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als 3-(a-substituiertes
Glycinamido)- 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl) 2-azetidinon eine Verbindung der folgenden Formel:
EMI1.1
worin R'1 die Amino- oder eine Acylaminogruppe bedeutet, verwendet.
8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als 3-(a-substituierte Glycinamido)- 1 - (a -carhoxy-4-hydroxybenzyl)- 2-azetidinone eine Verbindung der folgenden Formel:
EMI1.2
worin R2 eine substituierte Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe und m eine ganze Zahl von 0 bis 4 bedeutet, verwendet.
9. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass R'1 eine Alkanoylaminogruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet.
10. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass R'1 eine Aroylaminogruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung einer neuen Substanz, nämlich 3-Ami no - 1 - (a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon (nachstehend als 3-ANA bezeichnet), welche der folgenden Formel entspricht:
EMI1.3
und die als Schlüsselzwischenprodukt für die Herstellung von 3-Acylaminoazetidinonderivaten wertvoll ist.
Es ist bekannt, dass einige ss-Lactame, wie z. B. die 7-Amino-3-methylcephemverbindungen, durch enzymatische N-Desacylierung hergestellt werden können (US-Patent Nr.
3 749 641, patentiert am 31. Juli 1973).
Aufgrund von Versuchen mit verschiedenen Arten von Mikroorganismen und Enzymen wurde festgestellt, dass Mikroorganismen und ein Enzym, das sich aus einem gewissen tierischen Körper ableitet, bestehen, welche ein 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamido) 1 - (a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon unter Bildung von 3-ANA zu N-desacetylieren vermögen. Es wurde ferner festgestellt, dass eine solche Reaktion dem Vermögen von Mikroorganismen oder dem Enzym zuzuschreiben ist, dank welchem die Säureamidbindung in der 3-Stellung eines
3-(a -substituierten oder -unsubstituierten Glycinamido) 1- (a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinons hydrolysiert wird.
Erfindungsgemäss gelangt man daher zu einer neuen Substanz, nämlich 3-ANA. Dieses neue Verfahren ist überdies wirtschaftlicher hinsichtlich der industriellen Herstellung von 3-ANA.
Erfindungsgemäss lässt sich die erwünschte Verbindung, nämlich 3-ANA der Formel I aus einem 3-(a-substituierten oder -unsubstituierten Glycinamido) 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2.azetidinon durch enzymatische N-Desacylierung in Gegenwart einer Kulturbrühe eines Mikroorganismus, eines daraus erhaltenen Materials oder einer Aminopeptidase, die sich von einem tierischen Körper ableitet, herstellen, vorausgesetzt, dass ein jedes dieser Produkte fähig ist, die Säureamidbindung eines 3-(a-substituierten oder -unsubstituierten Glycinamido) 1- (a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinons zu hydrolysieren.
Insbesondere erfolgt diese enzymatische N Desacylierung dadurch, dass man ein 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamido)
1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon mit einer Kulturbrühe eines Mikroorganismus oder mit einem Verarbeitungsprodukt davon oder einer Aminopeptidase, die sich von einem tierischen Körper ableitet, behandelt.
Die erfindungsgemässe Reaktion lässt sich durch das folgende Reaktionsschema wiedergeben: 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamido) 1-(a -carboxy-4-hvdroxvbenzvl)-2-azefidinon (II)
EMI2.1
enzymatische Desacylierung 3-ANA (I)
Was die erfindungsgemäss zur Anwendung gelangenden Ausgangsmaterialien der Formel II betrifft, ist zu verstehen, dass es wichtig ist, dass das Ausgangsmaterial eine a-substituierte oder -unsubstituierte a-Amino-aceto-amidogruppe in der 3-Stellung im Azetdinskelett aufweist, wobei festgestellt worden ist, dass eine solche Verbindung sich enzymatisch N-desacylieren lässt, und zwar unter Bildung von 3-ANA.
Dies will besagen, dass es wesentlich ist, dass für die enzymatische N Desacylierung im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Acylaminogruppe in der 3-Stellung des Ausgangsmaterials der Formel II stets eine Aminogruppe in der a-Stellung des Acylteils aufweist.
Die als Ausgangsmaterialien verwendeten 3-(a-substituierten oder -unsubstituierten Glycinamido) 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinone II sind neue Verbindungen und lassen sich aus einer bekannten Verbindung, nämlich dem Antibiotikum FR-1923-Substanz, nach den Methoden, wie sie beispielsweise in den folgenden Reaktionsschemen (a) und (b) beschrieben sind, erhalten. Dabei ist zu bemerken, dass das besagte Antibiotikum, nämlich FR-1923-Substanz, in der amerikanischen Patentschrift Nr.
3 923 977 beschrieben wird, worin diese antibiotische FR1923-Substanz nur durch verschiedene physikochemische Eigenschaften definiert wird, ohne dass man aber ihre chemische Struktur beschrieben hätte. Aufgrund von weiteren Recherchen wurde deren chemische Struktur identifiziert, was dazu geführt hat, dass man schliesslich festgestellt hat, dass man damit 3-ANA als Schlüsselzwischenprodukt für die Synthese von anderen chemisch modifizierten Verbindungen, beispielsweise von anderen 3-Acylaminoetidinonderivaten als FR1923-Substanz herstellen kann. Ferner ist zu bemerken, dass die FR-1923-Substanz sich nicht enzymatisch desacylieren lässt, wobei 3-ANA erhalten wird.
Ferner wurde festgestellt, dass ein 3 - (u -Amino)-acylazetidinonderivat aus FR- 1923 -Substanz enzymatisch desacyliert wird unter Bildung von 3-ANA, was letztendlich Ziel der vorliegenden Erfindung ist.
EMI2.2
EMI3.1
worin R1 eine Acylaminogruppe bedeutet.
Wie oben erwähnt worden ist, gipfelt die vorliegende Erfindung in der Erkenntnis, dass sich nur die 3-(a-substituierten oder -unsubstituierten Glycinamido)
1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon II unter Bildung von 3-ANA der Formel I enzymatisch desacylieren lassen, wobei ein wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung darin zu erblicken ist, dass eine Aminofunktion am a-Kohlenstoffatom einer Acylaminogruppe haftet, welche sich in der 3-Stellung einer Ausgangsverbindung der Formel
EMI3.2
R=H oder Substituent), befindet.
Dabei ist zu beachten, dass der Substituent R in der 3-(asubstituierten oder -unsubstituierten Glycinamido)-Komponente der Ausgangsverbindungen II nicht von besonderer Bedeutung ist, so dass dieser Substituent R beliebige organische, bekannte Reste sein kann. Beispiele hierfür sind gesättigte oder ungesättigte acyclische Kohlenwasserstoffreste, z. B. Alkyl, Alkenyl usw., gesättigte oder ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoffreste, z.B. Cycloalkyl, Cycloalkenyl usw., aromatische Kohlenwasserstoffreste, z. B. Phenyl usw., heterocyclische Reste, z. B. 5- oder 6gliedrige heterocyclische Gruppen, welche mindestens ein Heteroatom, nämlich mindestens ein Schwefelatom, ein Sauerstoffatom und/oder ein Stickstoffatom enthalten, z. B. Thienyl usw., an einen Benzolkern anellierte heterocyclische Gruppen, z. B.
Indolylgruppen usw., Reste, welche eine beliebige Kombination der vorgenannten Reste darstellen, z. B. Cycloalkylalkyl- und Aralkylreste, heterocyclische Alkylreste usw.
Bei den obenerwähnten organischen Resten kann die Kohlenwasserstoffkomponente gegebenenfalls durch mindestens ein Heteroatom, z. B. ein Sauerstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom usw., eine mehratomige Gruppe (z. B. -SO-, -SO2-, -NH-, usw.), einen zweiwertigen aromatischen Ring
EMI3.3
und/oder dreiwertigen heterocyclischen Ring unterbrochen sein, wobei solche Kohlenwasserstoffreste, aromatische Ringe und/oder heterocyclische Ringe mindestens einen geeigneten Substituenten, z. B. mindestens eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Hydroximinogruppe, eine Oxogruppe, eine Cyanogruppe, eine Sulfogruppe usw. enthalten können.
Beispiele der obenerwähnten Substituenten R sind Gruppen der folgenden Formeln:
EMI3.4
worin R'1 eine Aminogruppe oder eine Acylaminogruppe bedeutet, oder R2-(CH2)- (IV) worin R2 eine substituierte Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe und m die Zahlen 0 bis 4 bedeuten.
Bevorzugte Beispielse von Acylaminogruppen R'1 der obigen Formel III sind Alkanoylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. Formyl, Acetyl, Propionyl, Butyryl, Valeryl, Hexanoyl usw., Alkenoylreste mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, z.B.
Acryloyl, Crotonoyl, Methacaryloyl usw., Alkylcarbamoylreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, z. B. N-Methylcarbamoyl, N Äthylcarbamoyl, N-Propylcarbamoyl usw., Aroylreste mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, z.B. Benzoyl, Toluyl, Naphthoyl usw., Aralkanoylreste mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, z. B.
Phenylacetyl usw., Arylcarbamoylreste mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie z. B. N-Phenylcarbamoyl, N-Naphthylcarbamoyl usw., heterocyclische Carbonylreste, z.B. Thenoyl, Furoyl, Nicotinoyl usw.
Bevorzugte Beispiele von substituierten Arylresten R2 in der obigen Formel II sind Hydroxyarylreste mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie p-Hydroxyphenyl, p-Hydroxynaphthyl usw., und Halogenarylreste mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie z.B. m-Chlorphenyl usw.
Bevorzugte Beispiele von heterocyclischen Resten R2 der obigen Formel IV sind Thienyl, Furyl, Indolyl, Pyridyl usw.
Die erfindungsgemäss verwendbaren Ausgangsverbindungen der Formel II umfassen Ester sowie Salze an der Carboxylgruppe. Beispiele solcher Ester und Salze sind die folgenden: (a) Ester: aliphatische Ester, z. B. Methylester, Propylester, Vinylester, Allylester, Äthinylester usw.
(b) Salze: Salze mit anorganischen oder organischen Basen, z. B. Natriumsalze, Kaliumsalze, Magnesiumsalze, Calciumsalze, Ammoniumsalze, Dicyclohexylaminsalze, Pyridinsalze, Äthanolaminsalze usw.
Mikroorganismen, welche eine Desacylierung der Ausgangsverbindungen der Formel II unter Bildung von 3-ANA bewirken und für die vorliegende Erfindung verwendet werden können, lassen sich leicht aus dem Boden und anderen Quellen in bekannter Art isolieren und können leicht aus den bekannten Kulturen, welche dem Fachmann in den folgenden Stellen zugänglich sind, z. B.
ATCC (American Type Culture Collection, Maryland, USA), IAM (Institute of Applied Microbiology, University of Tokyo, Japan), IFO (Institute For Fermentation, Osaka, Japan), HUT (Hiroshima University, Faculty of Engineering, Hiroshima, Japan), IID (The Institute for Infectious Diseases, University of Tokyo, Tokyo, Japan), CBS (Centraalbureau voor Schimmelcultures, Baarn, Netherlands), FERM (Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science and Technology, Chiba, Japan) und NRRL (Northern Utilization Research and Development Division, US Department of Agriculture, Illinois, USA) usw., erhalten werden.
Für konkrete Beispiele der obigen Mikroorganismen sei auf die folgende Tabelle I verwiesen.
Tabelle I Gattung Mikro- Stamm organismus
Nr.
Pseudomonas 1 Pseudomonas schuylkiliensis IAM 1126
2 Pseudomonas aureofaciens
IFO 3523
3 Pseudomonas putrefaciens
IFO 3909
4 Pseudomonas riboflavina
IFO 3140 Xanthomonas 5 Xanthomonas campestris IAM 1671 Acetobacter 6 Acetobacter acetosus IAM 1803
7 Acetobacter rancens
IAM 1825 Gluconobacter 8 Gluconobacter capsulatus IAM 1813 Escherichia 9 Escherichia coli IAM1204 Proteus 10 Proteus vulgaris
IID OX19US Staphylococcus 11 Staphylococcus aureus IAM1011 Aeromonas 12 Aeromonas hydrophila Lag 1018 Protaminobacter 13 Protaminobacter alboflavus IAM 1040 Bacillus 14 Bacillus subtilis IAM 1069
Tabelle 1 (Fortsetzung) Gattung Mikro- Stamm
organismus
Nr.
15 Bacillus cereus 1AM1072
16 Bacillus megaterium IAM 1166 Azotobacter 17 Azotobacter vinelandii IAM1078 Agrobacterium 18 Agrobacterium tumefaciens
I A M 1037 Brevibacterium 19 Brevibacterium ammoniagenes IAM 1641 Micrococcus 20 Micrococcus luteus Tau 1097 Microbacterium 21 Microbacterium flavum
I A M 1642 Mycobacterium 22 Mycobacterium tuberculosis IIDH37RV Achromobacter 23 Achromobacter cycloclastes
IAM 1013 Aerobacter 24 Aerobacter aerogenes Tau 1019 Alcaligenes 25 Alcaligenes faecalis
I A M 1015 Corynebacterium 26 Corynebacterium fascians IAM 1079 Flavobacterium 27 Flavobacterium arborescens
IFO 3750 Kluyvera 28 Kluyvera citrophila ATCC21285
Arthrobacter 29 Arthrobacter simplex Lag 1660 Sarcina 30 Sarcina lutea Lag 1099 Serratia 31 Serratia marcescens IAM 1067 Streptomyces 32 Streptomyces arabicus IFO3406
33 Streptomyces fradiae
IFO3123
34 Streptomyces olivaceus
IFO 3200
35 Streptomyces shindenensis Info 3399 Nocardia 36 Nocardia asteroides IFO3384 Micromonospora 37 Micromonospora purpurea IFO 12575 Thermopolyspora 38 Thermopolyspora polyspora IFO 12134 Amorphosporangium 39 Amorphosporangium auranticolor Info 12245
Spirillospora 40 Spirillospora albida IFO 12248
Tabelle 1 (Fortsetzung) Gattung Mikro- Stamm organismus
Nr.
Actinoplanes 41 Actinoplanes armeniacus IFO 12555 Aspergillus 42 Aspergillus oryzae I A M 2630 Penicillium 43 Penicillium casei IAM7284
44 Penicillium chrysogenum 1AM7106 Rhizopus 45 Rhizopus delemar IAM6038 Mucor 46 Mucor fragilis 1AM6140 Rhodotorula 47 Rhodotorula rubra IFO0002 Endomycopsis 48 Endomycopsis capsularis HUT7236 Lipomyces 49 Lipomyces starkeyi HUT7263
Unter die vorliegende Erfindung fällt auch die Verwendung von Mutanten, welche aus solchen Mikroorganismen in an sich bekannter Weise, z.
B. durch Röntgenstrahlen, Ultraviolettbestrahlung, Behandlung mit Chemikalien, wie Salpetersäure, Stickstofflostgas, Azaserin, 2-Aminopurin, N-Methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin (NTG) usw., erzeugt werden.
Dabei ist zu verstehen, dass ein erfindungsgemäss verwendeter Mikroorganismus keineswegs auf die Gattung, die Art oder die Mutante davon im obenerwähnten Sinne beschränkt sein soll.
Erfindungsgemäss lassen sich Mikroorganismen in Form einer Kulturbrühe verwenden, welche durch Züchtung des Mikroorganismus in geeigneter Weise erhalten wird. Man kann auch Verarbeitungsprodukte davon verwenden.
Die Züchtung der besagten Mikroorganismen lässt sich allgemein in bekannter Weise durchführen, wobei man mit Vorteil rührt, und zwar unter Belüftung. Als zu verwendendes Kulturmedium kann man ein Nährmedium verwenden, welches Quellen von assimilierbarem Kohlenstoff und Stickstoff und anorganische Salze enthält. Bevorzugte Kohlenstoffquellen sind beispielsweise Glucose, Saccharose, Lactose, Glycerin und Stärke. Die bevorzugten Stickstoffquellen sind beispielsweise Fleischextrakt, Pepton, Glutenmehl, Maismehl, Baumwollsamenmehl, Sojabohnenmehl, Maisquellflüssigkeit, Hefeextrakt, Caseinhydrolysate und Aminosäuren sowie anorganische und organische Stickstoffverbindungen, wie Ammoniumsalze, z.B. Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat usw.
Gewünschtenfalls kann man auch Mineralsalze, wie Calciumcarbonat, Natrium- oder Kaliumphosphat, Magnesiumsalze oder Kupfersalze und verschiedene Vitamine mitverwenden.
Um die Aktivität der Kulturbrühe oder des daraus gewonnenen Materials, welches eine Ausgangsverbindung der Formel II unter Bildung von 3-ANA der Formel I zu N-desacylieren vermag, zu erhöhen, kann man als Stimulans eine kleine Menge FR-1923-Substanz oder der Ausgangsverbindung der Formel II dem zu verwendenden Kulturmedium zugeben.
Der geeignete pH-Wert des Kulturmediums, die geeignete Züchtungstemperatur und die geeignete Züchtungsdauer schwanken je nach der Art des zu verwendenden Mikroorganismus. Geeignete pH-Werte liegen normalerweise im Bereiche von 5 bis 8. Die Temperatur liegt üblicherweise bei ungefähr 20 "C bis ungefähr 37 "C und vorzugsweise bei 27 bis 33 "C. Die Züchtungsdauer liegt gewöhnlich zwischen 24 und 120 Stunden und vorzugsweise zwischen 40 und 100 Stunden.
Die so erhaltene Kulturbrühe und deren Verarbeitungsprodukte kann für die Herstellung von 3-ANA verwendet werden. Dabei ist unter Verarbeitungsprodukt der Kulturbrühe jedes Präparat zu verstehen, welches eine enzymatische N-Desacylierungsaktivität enthält und in an sich üblicher Weise zur Steigerung der besagten N-Desacylierungsaktivität behandelt worden ist.
Die N-Desacylierungsaktivität der Kulturbrühe ist in den Zellen (intracellular) und/oder ausserhalb der Zellen (extracellular) vorhanden.
Sofern die Aktivität zur Hauptsache in den Zellen liegt, so kann man das folgende Präparat als Verarbeitungsprodukt der Kulturbrühe verwenden: (1) rohe Zellen: in an sich bekannter Weise, z. B. durch Filtrieren und Zentrifugieren, aus der Kulturbrühe abgetrennt; (2) getrocknete Zellen: durch Trocknen der besagten rohen Zellen in an sich bekannter Weise, z. B. durch Lyophilisierung und Vakuumtrocknung, erhalten; (3) zellenfreier Extrakt: erhalten durch Zerstörung der besagten rohen oder getrockneten Zellen in an sich bekannter Weise, z. B. durch Vermahlen der Zellen mit Aluminiumoxyd, Meersand usw. oder durch Behandeln der Zellen mit Überschallwellen, oder (4) eine Enzymlösung: erhalten durch die Reinigung oder teilweise Reinigung der besagten zellenfreien Extrakte in an sich bekannter Weise.
Sofern die Aktivität zur Hauptsache von ausserhalb der Zellen herrührt, so kann man das folgende Präparat als Verarbeitungsprodukt verwenden: (1) überstehende Flüssigkeit oder ein Filtrat: erhalten aus der Kulturbrühe in üblicher Weise; oder (2) Enzymlösung: erhalten durch Reinigung oder teilweise Reinigung der überstehenden Flüssigkeit oder des Filtrats in an sich bekannter Weise.
Eine Aminopeptidase, die sich aus einem tierischen Körper ableitet und beim vorliegenden Verfahren verwendet werden kann, ist ein Enzym, welches das N-ständige Ende in einem Dipeptid oder Oligopeptid hydrolysiert.
Als Beispiele solcher Enzyme kann man Aminopeptidase M nennen, welche in einem tierischen Gewebe, z. B. in Nieren von Schweinen (E.C. 3.4.1.2) (vgl. The Enzyme, Bd. 3, S.
102) usw., vorkommt.
Die Aminopeptidase kann nicht nur in gereinigtem Zustand, sondern auch in rohem Zustand verwendet werden.
Dies will besagen, dass die Aminopeptidase im Zustand eines zellenfreien Extraktes, welcher Aminopeptidase enthält, oder im Zustand eines Enzyms, welches durch Reinigung oder durch teilweise Reinigung eines zellfreien Extraktes in an sich bekannter Weise für die Reinigung von Enzymen erhalten wird, verwendet werden kann, unter der Bedingung, dass der Zustand des Enzyms die Reaktion nicht nachteilig beeinflusst.
Die erfindungsgemässe Reaktion erfolgt dadurch, dass man ein Ausgangsmaterial der Formel II mit der Kulturbrühe des Mikroorganismus oder eines Verarbeitungsproduktes davon oder einer Aminopeptidase behandelt.
Die enzymatische Reaktion erfolgt vorzugsweise in einem wässrigen Medium, z. B. Wasser oder einer Pufferlösung. Diese Umsetzung erfolgt gewöhnlich dadurch, dass man das Ausgangsmaterial der Formel II der Kulturbrühe des Mikroorganismus oder einem flüssigen Verarbeitungsprodukt, z. B. der überstehenden Flüssigkeit, dem Filtrat, der Enzymlösung usw., oder der Lösung oder der Suspension der Kulturbrühe oder eines Verarbeitungsproduktes oder einem Aminopeptidase präparat, das sich von einem tierischen Körper ableitet, in einem wässrigen Medium hinzugibt. In gewissen Fällen kann ein Schütteln oder Rühren des besagten Reaktionsgemisches von Vorteil sein.
Bevorzugte pH-Werte des Reaktionsgemisches, die Konzentration der Substrate, die Reaktionsdauer und die Reaktionstemperatur können je nach den Eigenschaften der Kulturbrühe oder des Verarbeitungsproduktes oder der zu verwendenden Aminopeptidase oder der Ausgangsverbindung der Formel II schwanken. Diese Umsetzung erfolgt aber vorzugsweise bei einem pH-Wertbereich von 4 bis 10, einer Temperatur von 20 bis 60 "C und während einer Dauer von 30 Minuten bis 5 Stunden. Die Konzentration der zu verwendenden Ausgangsverbindung der Formel II als Substrat im Reaktionsgemisch kann in einem Bereich von 0,1 bis 100 mg pro ml schwanken.
Ferner kann die erfindungsgemässe Umsetzung auch ein Verfahren umfassen, gemäss welchem man den Mikroorganismus in einem Kulturmedium züchtet, welches eine Ausgangsverbindung der Formel II enthält, wobei 3-ANA der Formel I im Kulturmedium gebildet wird.
Das so erhaltene 3-ANA der Formel I lässt sich aus dem Reaktionsgemisch in üblicher Weise abtrennen oder gewinnen.
Das erfindungsgemäss angestrebte Endprodukt 3-ANA stellt ein neues Schlüsselzwischenprodukt für die Herstellung von anderen 3-Acylaminoazetidinonderivaten dar. In diesem Zusammenhang kann man darauf hinweisen, dass das erfindungsgemäss erhältliche 3-ANA der 6-Aminopenicillansäure (6-APA) auf dem Penicillingebiet und 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA) auf dem Cephalosporingebiet entspricht. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass 6-APA erhalten worden ist durch Desacylierung von Penicillin G, welches durch Fermentierung von Penicillium chrysogenum erzeugt worden ist, worauf manche halbsynthetische Penicilline durch Acylierung von 6-APA erhalten werden konnten.
Auch wurde 7-ACA durch Desacylierung von Cephalosporin C erhalten, welches durch Fermentierung von Cephalosporium acremonium erzeugt worden war, worauf man manche halbsynthetische Cephalosporine durch Acylierung von 7-ACA herstellen konnte.
Die Bedeutung von 3-ANA auf dem neuen Azetidinon Antibiotikagebiet lässt sich mit jener von 6-APA und 7-ACA vergleichen.
3-ANA, welches sich von der FR-1923-Substanz, erzeugt durch Fermentierung von Nocadria uniformis var. Asuyamanensis, ableitet, muss somit als Schlüsselzwischenprodukt für die Herstellung vieler anderer verbesserter und wertvollerer 3-Acylaminoazetidinonderivate angesehen werden. Als Beispiel eines solchen Derivates, welches man durch Acylierung von 3-ANA erhalten kann, sei 1-(a-Carboxy-4-hydroxybenzyl)-3-[2-{2-(4-chlor 2-nitrophenoxy)-acetamido) -2- (2-thienyl)-acetami do]-2-azetidinon genannt, welches hinsichtlich der antimikrobiellen Wirkung gegenüber pathogenen, grampositiven Bakterien verbesserte Eigenschaften aufweist.
Die folgenden Beispiele mögen die vorliegende Erfindung erläutern.
In den folgenden Beispielen wird das erfindungsgemäss angestrebte 3-ANA, welches im Reaktionsgemisch erhalten wird, qualitativ oder quantitativ in folgender Weise bestimmt: (1) Verfahren zum qualitativen Nachweis der erfindungsgemäss erhältlichen Verbindung: 10 ,tal des Reaktionsgemisches wurden auf ein Eastman Chromagram Sheet 13254 Cellulose (Wz., Eastman Kodak Co.) stellenweise aufgetragen und hierauf unter Verwendung einer Mischung von n-Propanol und Wasser im Mischungsverhältnis von 1:1 als Entwicklerlösungsmittel und unter Verwendung von Ninhydrin als farberzeugendes Reaktionsmittel der Dünnschichtchromatographie unterworfen. Der Fleck der gewünschten Verbindung, nämlich 3-ANA, wurde als purpurrot gefärbte Stelle in der Nähe des Rf-Wertes von 0,77 beobachtet.
(2) Verfahren zur Bestimmung der gewünschten Verbindung: 40,ul des Reaktionsgemisches wurden unter Verwendung eines Celluloseblattes in im wesentlichen gleicher Weise wie im obigen Absatz der Dünnschichtchromatographie unterzogen.
Der Fleck der gewünschten Verbindung wurde als Ultraviolettstrahlung absorbierende Stelle in der Nähe des Rf-Wertes von 0,77 festgestellt, wobei man eine Ultraviolettlampe (2536 ) verwendet. Dann wurde dieser Fleck aus dem Blatt herausgenommen und in ein Reagenzglas eingetragen. 4 ml einer 0,1n-Natriumhydroxydlösung wurden hierauf in das Reagenzglas gegossen und dieses anschliessend während 10 Minuten stehengelassen. Hierauf wurde das Gemisch im Reagenzglas während 5 Minuten bei 2500 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert, wobei man eine überstehende Flüssigkeit erhielt.
Die Ultraviolettabsorptionsintensität der überstehenden Flüssigkeit bei 247 nm wurde gemessen und die Ausbeute an 3 ANA auf der Basis des e-Wertes von 12 000 einer authentischen Probe der gewünschten Verbindung berechnet.
Beispiel 1
100 ml eines Kulturmediums (pH 7,2), welches 2% Kyokuto powdery Bouillon (Wz. der Fa. Kyokuto Seiyaku Kogyo Co., Ltd.) in einem Sakaguchi-Kolben (Fassungsvermögen: 500 ml) enthielt, wurde in an sich bekannter Weise sterilisiert und hierauf mit einer 2 Tage alten Schrägkultur von Pseudomonas schuylkiliensis IAM 1126 geimpft. Hierauf wurde der Organismus im Medium während 48 Stunden unter Schütteln wachsen gelassen. Sechs Stunden nach Beginn des Wachstums wurden 0,5 mg 3-[2-(4-(3-Amino-3 -carboxypropoxy)-phenyl) -gly- cinamido]- 1 - (a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-aze tidinon dem Medium hinzugegeben.
Nach der Züchtung wurde die Kulturbrühe während 15 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 5000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert, wobei man eine überstehende Flüssigkeit erhielt. 50 ml dieser Flüssigkeit wurden hierauf mit 1 g 3-[2- (4- (3-Amino-3-carboxypropoxy)-phenyl)-gly- cinamido]-1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-aze- tidinon versetzt und die Lösung auf einen pH-Wert von 7,0 eingestellt und anschliessend während 4 Stunden bei 37 "C inkubiert.
Nach Ablauf dieser Inkubationszeit wurden 120 mg 3-ANA im Reaktionsgemisch festgestellt. Hierauf wurden 50 ml des Reaktionsgemisches durch eine mit Aktivkohle in granulierter Form beschickten Säure hindurchgeleitet. Die Säule wurde mit 500 ml Wasser und anschliessend mit 500 ml einer 50%igen wässrigen Methanollösung gewaschen, worauf man die gewünschte Verbindung mit 1500 ml einer 50%gen wässrigen Acetonlösung eluierte. 1500 ml dieses Eluats wurden unter vermindertem Druck eingeengt, wobei man ein Konzentrat (50 ml) erhielt, das hierauf mit 250 ml Aceton versetzt wurde.
Hierauf wurde das unlösliche Material durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck eingeengt, und 20 ml des Konzentrates wurden auf einen pH-Wert von 2,0 eingestellt, worauf man das Konzentrat mit 20 ml n-Butanol versetzte. Hierauf wurde die Lösung gerührt und dann die n-Butanolschicht abgetrennt, worauf 100 ml Diäthyläther der n-Butanolschicht hinzugegeben wurden. Das Gemisch wurde filtriert, wobei man 40 mg eines weissen Pulvers erhielt, welches in einem kleinen Volumen Methanol gelöst und über Nacht bei Zimmertemperatur stehengelassen wurde. Auf diese Weise er hielt man 33 mg eines weissen kristallinen Produktes von 3 ANA. Smp. 203 bis 206 "C (Zersetzung).
Infrarotabsorptionsspektrum: v max: 3140, 2400-2700, 1765, 1745, 1585 cm¯l.
Beispiel 2
Zellen von Pseudomonas schuylkiliensis IAM 1126, welche durch Zentrifugieren während 15 Minuten bei einer Geschwindigkeit von 5000 Umdrehungen pro Minute einer Kulturbrühe, welche im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten worden ist, abgetrennt worden waren, wurden mit 50 ml einer 0,15molaren Phosphatpufferlösung (pH 7,0) gewaschen und hierauf erneut zentrifugiert. Hierauf wurden die so behandelten Zellen in der gleichen, obenerwähnten Pufferlösung suspendiert, wobei man 10 ml einer Suspension erhielt.
Zu dieser Suspension wurden hierauf 10 ml einer wässrigen Lösung mit einem pH-Wert von 7,0, welche 1 g 3-[2-{4-(3-Amino-3-carboxypropoxy)-phenyl} -gly cinamido]- 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-aztidinon enthielt, hinzugegeben, worauf man das Gemisch während 4 Stunden bei 37 C inkubieren liess. Nach erfolgter Umsetzung stellte man im Reaktionsgemisch 170 mg 3-ANA fest. Hierauf wurde das Reaktionsgemisch zentrifugiert, wobei man eine überstehende Flüssigkeit und 48 mg weisser Kristalle von 3 ANA nach der gleichen Reinigungsmethode von Beispiel 1 erhielt. Das Infrarotabsorptionsspektrum der so erhaltenen Verbindung war identisch mit jenem einer authentischen Probe von 3-ANA, wobei keine Schmelzpunktserniedrigung beim Mischschmelzpunkt feststellbar war.
Beispiel 3
100 ml eines Kulturmediums (pH 7,2), welches 2% Kyokuto Powdery Bouillon enthielt, wurde in bekannter Weise in jeweils 100 Sakaguchi-Kolben mit einem Fassungsvermögen von 500 ml sterilisiert und hierauf mit einer Öse voll einer 2tägigen Schrägkultur von Pseudomonas schuylkiliensis IAM 1126 inkubiert. Der Organismus wurde während 48 Stunden bei Schütteln im Medium bei 30 "C wachsen gelassen. Sechs Stunden nach Beginn des Wachstums gab man dem Medium 100 mg FR-1923-Substanz hinzu. Nach beendetem Wachstum erhielt man 9,5 Liter überstehende Flüssigkeit aus der Kulturbrühe beim Zentrifugieren während 15 Minuten bei 5000 Umdrehungen pro Minute, worauf man unter reduziertem Druck konzentrierte.
Ein Liter des Konzentrats wurde über Nacht gegen 10 Liter Wasser dialysiert und hierauf mittels Ammoniumsulfat einer Fraktionierung unterworfen, worauf 50 ml des Niederschlages bei einer Sättigung zwischen 40 bis 60% mittels Ammoniumsulfat durch eine Säule von DEAE Sephadex A-24 (Wz. der Fa. Pharmacia AB), gesättigt mittels einer l/l5molaren Phosphatpufferlösung, hindurchgeleitet worden. Hierauf wurde diese Lösung durch eine mit der gleichen Phosphatpufferlösung gesättigte Hydroxyapatitsäule hindurchgeleitet, worauf man die gewünschte Verbindung mit 500 ml einer 0,2molaren Phosphatpufferlösung eluierte. 500 ml dieses Eluats wurden dann mittels Ammoniumsulfat einer Fraktionierung unterworfen.
Die bis zu einer 70%gen Sättigung mit Ammoniumsulfat erhaltenen Ausfällungen wurden in 50 ml einer '/15molaren Phosphatpufferlösung (pH 7,2) gelöst (nachstehend als behandeltes Material I von Pseudomonas schuylkiliensis bezeichnet). Zu 0,2 ml dieser Lösung gab man 0,2 ml einer wässrigen Lösung (pH 7,0) enthaltend 10 mg 3-[2-(4-(3-Amino-3 -carboxypropoxy)-phenyl) -gly- cinamido]- 1 -(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-aze tidinon, hinzu. Das Gemisch wurde hierauf auf einen pH-Wert von 8,0 eingestellt und dann während 30 Minuten bei 37 "C bebrütet, worauf man 4 mg 3-ANA im Reaktionsgemisch feststellen konnte.
Beispiel 4
10 Liter einer Kulturbrühe von Pseudomonas schuylkiliensis IAM 1126, erhalten im wesentlichen gemäss Angaben in Beispiel 3, wurden während 15 Minuten bei 5000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert, wobei man 9,5 Liter einer überstehenden Flüssigkeit erhielt. Diese Flüssigkeit wurde hierauf unter vermindertem Druck eingeengt, wobei man 1 Liter eines Konzentrats erhielt, welches über Nacht gegen 10 Liter Wasser dialysiert und hierauf mit Ammoniumsulfat einer Fraktionierung unterworfen wurde. 50 ml des Niederschlages mit einer Sättigung von 40 bis 60% mittels Ammoniumsulfat wurden durch eine Säule von DEAE-Sephadex A-25, gesättigt mittels einer /15molaren Phosphatpufferlösung, hindurchgeleitet.
Dann wurden 25,ul der hindurchgeleiteten Lösung in jedes von zwei Reagenzgläsern gegeben und jedes Glas mit 25,ul einer '/,,molaren Phosphatpufferlösung (pH 7,2), enthaltend 0,5 mg 1-(a-Carboxy-4-hydroxybenzyl)-3-{2-(4-hy- droxyphenyl)glycinamido)-2-azetidinon oder 1-(a-Carboxy-4-hydroxybenzyl)-3-[3-(3-indolyl)-2- aminopropionamido]-2-azetidinon, hinzugegeben. Ein jedes dieser Gemische wurde während 4 Stunden bei 37 "C inkubiert. Nach erfolgter Umsetzung wurde das im Reaktionsgemisch erzeugte 3-ANA nach der obenerwähnten Methode bestimmt mit dem Unterschied, dass eine Mischung von n-Propanol und Wasser (Mischungsverhältnis 7:3) als Entwicklerlösungsmittel verwendet wurde.
Die jeweilige Ausbeute betrug 0,1 mg.
Beispiel 5
Jeder Stamm der Bakterien von Mikroorganismen Nr. 2 bis 31, Actinomycetes von Mikroorganismen Nr. 32 bis 41, der Pilze von Mikroorganismen Nr. 42 bis 46 und der Hefen von Mikroorganismen Nr. 47 bis 49, wie sie in der obigen Tabelle I genannt worden sind, wurden in einem Medium und unter Kulturbedingungen gemäss folgender Tabelle II unter Schütteln zum Wachsen gebracht. Nach erfolgter Züchtung wurde jede der Kulturbrühen (0,2 ml) mit 0,2 ml einer wässrigen Lösung (pH 8,2), enthaltend 10 mg 3-[2-(4-(3 -Amino-3-carboxypropoxy)-phenyl) -gly cinamido}-1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, versetzt. Hierauf wurde jede Mischung bei 37 "C geimpft, worauf man nach Ablauf von 4 Stunden und 24 Stunden nach Beginn der Inkubation das in jedem Reaktionsgemisch erzeugte 3-ANA feststellte.
Die Resultate finden sich in der folgenden Tabelle III.
Tabelle II
Bakterium Actinomycetes Pilz und Hefe Medium Kyokuto Powdery Lactose 1,0% Glucose 0,4%
Bouillon 2% Pepton 0,5% Pepton 1,0% (vorausgesetzt, dass Rindfleischextrakt 0,5% Hefeextrakt 0,4% im Falle der Gattung Natriumchlorid 0,5 % Calciumcarbonat 0,3 %
Acetobacter und Glucono bacter 0,5 % Calcium carbonat dem Medium zugegeben worden ist)
Tabelle II (Fortsetzung)
Bakterium Actin(lmycotes I'ilz Ull(i l{ele pH des Mediums 7,2 7,2 7,3 Temperatur der Kulturbrühe 30"C 30"C 25"C Dauer der Züchtung 48 Stunden 96 Stunden 96 Stunden
Tabelle III Mikroorganismus Ausbeute (mg) an 3-ANA Nr.
4 Stunden nach 24 Stunden nach
Beginn der Beginn der
Inkubation Inkubation
2 1,3 1,5
3 1,3 1,5
4 0,8 1,5
5 0,8 1,5
6 0,8
7 0,2
8 0,2
9 2,2 10 0,8 0,96 11 0,2 0,96 12 0,8 0,96 13 0,8 0,96 14 0,04 0,28 15 0,2 0,28 16 0,2 0,08 17 0,8 0,96 18 0,8 0,96 19 0,8 0,96 20 0,8 0,96 21 0,8 22 0,8 23 0,2 24 1,3 25 1,3 26 0,8 27 0,8 28 0,8 29 0,8 30 1,3 31 0,8 32 0,8 33 1,3 34 1,3 35 0,8 36 0,04 37 0,2 38 0,2 39 0,8 40 0,8 41 0,2 42 0 0,28 43 0 0,08 44 0,2 0,2 45 0,04 0,08 46 0,2 0,28 47 0 0,96 48 0 0,28 49 0 0,08 #
Beispiel 6
0,5 ml einer 1/15molaren Phosphatpufferlösung, enthaltend 10mg 3-[2-{4-(3-Benzamido-3-carboxypropoxy)-phenyl}- glycinamido]- 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, wurde zu 0,5 ml des gemäss Beispiel 1 erhaltenen, behandelten Materials I von Pseudomonas schuylkiliensis hinzugegeben.
Hierauf wurde das Gemisch während 2 Stunden bei 37 "C inkubiert, worauf das im Reaktionsgemisch erzeugte 3-ANA nach der obenerwähnten Methode bestimmt wurde mit dem Unterschied, dass man eine Mischung von n-Butanol, Essigsäure und Wasser im Mischungsverhältnis 4:1:2 als Entwicklungslösungsmittel verwendete (Rf-Wert: 0,50). Ausbeute: 1,2 mg.
Beispiel 7
0,5 ml einer '/,,molaren Phosphatpufferlösung (pH 7,2), enthaltend 10 mg 3-C2- (4-(3-Acetamido-3 -carboxypropoxy)-phenyl)- glycinamido]- 1 -(a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2- azetidinon, wurde zu 0,5 ml des gemäss Beispiel 3 erhaltenen behandelten Materials I von Pseudomonas schuylkiliensis hinzugegeben.
Hierauf wurde das Gemisch während 2 Stunden bei 37 "C inkubiert, worauf man das im Reaktionsgemisch erzeugte 3 ANA nach der obenerwähnten Methode bestimmte mit dem Unterschied, dass man eine Mischung von n-Propanol und Wasser im Mischungsverhältnis von 7:3 als Entwicklerlösungsmittel verwendete (Rf-Wert: 0,46). Ausbeute: 0,7 mg.
Beispiel 8
50 Einheiten Aminopeptidase M Nr. A-7761 (Wz. der Fa.
Sigma Chemical Co.) (abgeleitet von Schweinenierenmikrosomen) wurden in 40 ml einer wässrigen Lösung (pH 8,0), enthaltend 2 g 3-[2- {4- (3 -Amino-3 -carboxypropoxy)-phenyl}-gly- cinamido]- 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, gelöst und das Gemisch dann während 25 Stunden bei 37 C inkubiert. Nach erfolgter Inkubation stellte man 450 mg 3 ANA im Reaktionsgemisch fest.
Hierauf wurde das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck eingeengt, wobei man 4 ml eines Konzentrats erhielt, das man auf einen pH-Wert von 2,0 einstellte. Hierauf wurde dieses Gemisch unter Verwendung von Cellulose (Entwicklungslösungsmittel: mit Wasser gesättigtes n-Butanol) der Säulenchromatographie unterworfen. 150 ml Fraktionen, enthaltend 3-ANA, wurden gesammelt und unter vermindertem Druck eingeengt. 50 ml Äthyläther wurden hierauf 5 ml des Konzentrats hinzugegeben, wobei man einen Niederschlag erhielt, welcher durch Filtrieren gewonnen wurde. Dann wurde getrocknet, wobei man 85 mg eines weissen Pulvers erhielt.
Dieses weisse Pulver wurde in einer kleinen Menge Methanol gelöst und das Gemisch über Nacht stehengelassen, wobei man 65 mg weisse Kristalle von 3-ANA erhielt. Smp. 203 bis 206 "C (unter Zersetzung).
Claims (10)
- PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von 3-Amino- 1-(a-carboxy- 4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, von Salzen oder von Estern davon an der Carboxylgruppe, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamid) 1 -(a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, ein Salz davon oder einen Ester davon an der Carboxylgruppe, in Gegenwart einer Kulturbrühe eines Mikroorganismus oder eines daraus erhaltenen Materials oder einer Aminopeptidase, die sich von einem tierischen Körper ableitet, welche ein 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamido) 1 -(a-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, ein Salz davon oder ein Derivat davon an der Carboxylgruppe zu N-desacylieren vermag, N-desacyliert,um zum 3-Amino- I-(o-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon, einem Salz oder einem Ester davon an der Carboxylgruppe zu gelangen.
- 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die N-Desacylierung in Gegenwart einer Kulturbrühe eines Mikroorganismus einer der folgenden Gattungen, nämlich: Pseudomonas, Xanthomonas, Acetobacter, Gluconobacter, Escherichia, Proteus, Staphylococcus, Aeromonas, Protaminobacter, Bacillus, Azotobacter, Agrobacterium, Brevibacterium, Micrococcus, Microbacterium, Mycobacterium, Achromobacter, Aerobacter, Alcaligenes, Corynebacterium, Flavobacterium, Kluyvera, Arthrobacter, Sarcina, Serratia, Streptomyces, Nocardia, Micromonospora, Thermopolyspora, Amorphosporangium, Spirillospora, Actinoplanes, Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Mucor, Rhodotorula, Endomycopsis oder Lipomyces, oder einem davon abgeleiteten Material erfolgt.
- 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die N-Desacylierung in Gegenwart von Aminopeptidase M (E.C. 3.4.1.2) durchgeführt wird.
- 4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulturbrühe des Mikroorganismus verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein aus der Kulturbrühe des Mikroorganismus erhaltenes Material verwendet.
- 6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Material ein Filtrat, eine obenauffliessende Flüssigkeit, eine Zellensuspension oder ein gereinigtes Präparat, erhalten aus der Kulturbrühe verwendet.
- 7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als 3-(a-substituiertes Glycinamido)- 1-(a-carboxy-4-hydroxybenzyl) 2-azetidinon eine Verbindung der folgenden Formel: EMI1.1 worin R'1 die Amino- oder eine Acylaminogruppe bedeutet, verwendet.
- 8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als 3-(a-substituierte Glycinamido)- 1 - (a -carhoxy-4-hydroxybenzyl)- 2-azetidinone eine Verbindung der folgenden Formel: EMI1.2 worin R2 eine substituierte Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe und m eine ganze Zahl von 0 bis 4 bedeutet, verwendet.
- 9. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass R'1 eine Alkanoylaminogruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet.
- 10. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass R'1 eine Aroylaminogruppe mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet.Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung einer neuen Substanz, nämlich 3-Ami no - 1 - (a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon (nachstehend als 3-ANA bezeichnet), welche der folgenden Formel entspricht: EMI1.3 und die als Schlüsselzwischenprodukt für die Herstellung von 3-Acylaminoazetidinonderivaten wertvoll ist.Es ist bekannt, dass einige ss-Lactame, wie z. B. die 7-Amino-3-methylcephemverbindungen, durch enzymatische N-Desacylierung hergestellt werden können (US-Patent Nr.3 749 641, patentiert am 31. Juli 1973).Aufgrund von Versuchen mit verschiedenen Arten von Mikroorganismen und Enzymen wurde festgestellt, dass Mikroorganismen und ein Enzym, das sich aus einem gewissen tierischen Körper ableitet, bestehen, welche ein 3-(a-substituiertes oder -unsubstituiertes Glycinamido) 1 - (a -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinon unter Bildung von 3-ANA zu N-desacetylieren vermögen. Es wurde ferner festgestellt, dass eine solche Reaktion dem Vermögen von Mikroorganismen oder dem Enzym zuzuschreiben ist, dank welchem die Säureamidbindung in der 3-Stellung eines **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50055012A JPS51133487A (en) | 1975-05-07 | 1975-05-07 | Process for preparing 3-amino-1-(alpha -carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidi nones |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH626340A5 true CH626340A5 (en) | 1981-11-13 |
Family
ID=12986735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH578476A CH626340A5 (en) | 1975-05-07 | 1976-05-07 | Process for the preparation of 3-amino-1-(alpha-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinone |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS51133487A (de) |
| CH (1) | CH626340A5 (de) |
| ES (1) | ES447640A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0005507A1 (de) * | 1978-05-18 | 1979-11-28 | Ciba-Geigy Ag | Fragmentierungsverfahren von 3-(2-Hydroxyimino-acetylamino)-2-oxo-azetidin-Verbindungen und die erhaltenen Verbindungen |
-
1975
- 1975-05-07 JP JP50055012A patent/JPS51133487A/ja active Pending
-
1976
- 1976-05-06 ES ES447640A patent/ES447640A1/es not_active Expired
- 1976-05-07 CH CH578476A patent/CH626340A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES447640A1 (es) | 1977-06-01 |
| JPS51133487A (en) | 1976-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3018767C2 (de) | ||
| DE2163791C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure und ihrer Ester | |
| US3436310A (en) | Hydrolysis of the acetoxymethyl group at the 3-position of the cephalosporin nucleus | |
| DE2423058C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 3-Hydroxymethyl-cephalosporinen | |
| DE2360265A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cephalosporinen | |
| DE2216113C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinen | |
| DE2340005A1 (de) | Beta-lactamaseinhibitoren und verfahren zu ihrer herstellung | |
| US3770590A (en) | Fermentation process | |
| DE68926922T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von L-alpha-Aminosäuren | |
| DE2502706A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 7-amino-cephem-verbindungen | |
| DE3035467A1 (de) | Enzymatisches verfahren zur herstellung von (beta)-lactamantibiotika und acylverbindungen zur durchfuehrung des verfahrens | |
| CH626340A5 (en) | Process for the preparation of 3-amino-1-(alpha-carboxy-4-hydroxybenzyl)-2-azetidinone | |
| DE2360262A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cephalosporinen | |
| DE2166462A1 (de) | 7 beta -(d-5-amino-5-carboxyvaleramido)3-(alpha-methoxycinnamoyloxymethyl)-7-methoxy-3-cephem-4-carbonsaeure-verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und solche verbindungen enthaltende arzneimittel | |
| DE2621618A1 (de) | Verfahren zur herstellung von beta- lactam-antibiotika | |
| DE2331295A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 7-aminodesacetoxy-cephalosporansaeure | |
| US3079307A (en) | Process for the enzymatic acylation of 6-aminopenicillanic acid | |
| DE2441637A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 6aminopenicillansaeure-1-oxid | |
| US4036696A (en) | Preparation of antibiotics by fermentation | |
| CH616165A5 (en) | Process for converting a 3-acyloxymethylceph-3-em-4-carboxylic acid into a 3-hydroxymethylceph-3-em-4-carboxylic acid. | |
| DE1967074B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von a-Aminobenzylpenicillin | |
| US4656262A (en) | 7-methoxy cephalosporin derivative | |
| CA1050459A (en) | PROCESS FOR PREPARATION OF 3-AMINO-1-(.alpha.-CARBOXY-4-HYDROXYBENZYL)-2-AZETIDINONE | |
| US4410626A (en) | Process for the production of 7α-methoxycephalosporin derivatives | |
| DE2332065C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinen sowie deren N-Alkoxycarbonyl- oder N-Arylcarbamoylderivaten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased | ||
| PL | Patent ceased |