PL194414B1

PL194414B1 - Sposób wytwarznia Nα-uretanowych pochodnych Nδ-tert-butoksykarbonylo L-ornityny

Info

Publication number: PL194414B1
Application number: PL345912A
Authority: PL
Inventors: Barbara Rzeszotarska; Elżbieta Masiukiewicz; Stanisław Wiejak
Original assignee: Politechnika Opolska; Univ Opolski
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2007-05-31

Abstract

Sposób wytwarzania N a -uretanowych pochodnych N d -tert-butoksykarbonylo-L-ornityny z kom- pleksu miedzi(II) N d -tert-butoksykarbonylo-L-lizyny, znamienny tym, ze kompleks miedzi(II) N d -tert- -butoksykarbonylo-L-ornityny zwilza sie acetonem, a nastepnie wprowadza sie w nadmiarze wodny roztwór weglanu sodu, dodaje 8-hydroksychinoline i miesza w temperaturze pokojowej, az do uzyska- nia jednolitej zielonej barwy osadu chinolinianu miedzi(II), po czym dodaje sie mieszanine: N-hydroksysukcynimidu, wody, weglanu sodu, acetonu i mrówczanu, miesza sie w temperaturze po- kojowej, az do przereagowania N d -tert-butoksykarbonylo-L-ornityny, a po odsaczeniu chinolinianu miedzi(II) i odparowaniu acetonu warstwe wodna ekstrahuje sie rozpuszczalnikiem organicznym nie rozpuszczajacym soli sodowych pochodnych uretanowych N d -tert-butoksykarbonylo-L-ornityny i prze- prowadza sie sól sodowa pochodnych uretanowych N d -tert-butoksykarbonylo-L-ornityny w kwas. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania N “-uretanowych pochodnych N^d-tertbutoksykarbonylo-L-ornityny w szczególności N“-benzyloksykarbonylo-N^d-tert-buto-ksykarbonylo-L-ornityny i N“-fluorenylometoksykarbonylo- N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny, przeznaczonych do syntezy leków o rozległym spektrum działania, a także użytecznych w syntezie peptydów.

Znany z publikacji E. Masiukiewicz, B. Rzeszotarska, J. Szczerbaniewicz „A one-pot synthesis of N“-benzyloxycarbonyl-N^v-t-butoxycarbonyl-L-ornithine and L-lysine” w Organic Preparation and Procedures International” 24, 1992, 191 polega na rozłożeniu kompleksu miedziowego(II) N^d-tertbutoksykarbonylo-L-ornityny i acylowaniu węglanem benzylo-8-chinolilowym N^d-pochodnej ornityny, bez jej wyodrębniania ze środowiska reakcji. W sposobie tym do osadu kompleksu miedziowego(II) N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny dodaje się 1 M wodorotlenku sodowego, wersenianu disodowego i wody i miesza się przez 2,5 godziny, a po zatężeniu mieszaniny do połowy objętości wprowadza się węglan benzylo-8-chinolilowy w dimetyloformamidzie. Po kilkunastu godzinach rozpuszczalniki odparowuje się, a pozostałość rozpuszcza w wodzie i ekstrahuje octanem etylu. Warstwę wodną zakwasza się 2 M kwasem solnym do pH 3 i produkt ekstrahuje octanem etylu. Warstwę octanową przemywa się solanką, suszy siarczanem(VI) sodu i odparowuje rozpuszczalnik, a pozostałość krystalizuje się z octanu etylu i heksanu.

W chemii peptydów i białek powszechnie znane sposoby syntezy N “-uretanowych pochodnych N^d-tert-butoksy-karbonylo-L-ornityny polegają na syntezie kompleksu miedziowego(II) N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny, a następnie rozłożeniu kompleksu miedziowego(II) N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny, wyodrębnieniu N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny i wprowadzeniu osłony uretanowej za pomocą odpowiedniego odczynnika.

W znanych sposobach do rozkładu kompleksu miedziowego(II) N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny używa się najczęściej siarkowodoru lub wersenianu disodowego, a w celu uniknięcia niepożądanych reakcji ubocznych reakcję prowadzi się w atmosferze azotu. Siarkowodór jest odczynnikiem silnie toksycznym, a wersenian disodowy jest kompleksonem trudno rozpuszczalnym i kompleksowanie miedzi przeprowadza się w dużych rozcieńczeniach. Osłonę uretanową wprowadza się najczęściej za pomocą chloromrówczanów lub węglanów aktywnych. Chloromrówczany mają tę wadę, że przebiegowi reakcji w pożądanym kierunku towarzyszy wiele reakcji ubocznych niepożądanych. Węglany aktywne natomiast syntetyzuje się w odrębnym etapie syntetycznym z chloromrówczanów, co wydłuża proces otrzymania końcowego produktu i podwyższa znacznie koszty jego wytwarzania. Używany węglan benzylo-8-chinolilowy jest słabo reaktywny i wymaga środowiska dimetyloformamidu, który spełnia rolę rozpuszczalnika i katalizatora. Dimetyloformamid ma wysoką temperaturę wrzenia, co utrudnia proces usunięcia go z mieszaniny poreakcyjnej. Wytwarzanie N “-uretanowych pochodnych N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny znanymi sposobami jest co najmniej dwuetapowe, czasochłonne, pracochłonne i bardzo kosztowne, a przy tym niebezpieczne.

Istota wynalazku polega na tym, że kompleks miedzi(II) N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny zwilża się acetonem, a następnie wprowadza się w nadmiarze wodny roztwór węglanu sodu, dodaje 8-hydroksychinolinę i miesza w temperaturze pokojowej, aż do uzyskania jednolitej zielonej barwy osadu chinolinianu miedzi(II), po czym dodaje się mieszaninę: N-hydroksysukcynimidu, wody, węglanu sodu, acetonu i mrówczanu, miesza się w temperaturze pokojowej, aż do przereagowania N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny, a po odsączeniu chinolinianu miedzi(II) i odparowaniu acetonu warstwę wodną ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym nie rozpuszczającym soli sodowych pochodnych uretanowych N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny i przeprowadza się sól sodową pochodnych uretanowych N^d-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny w kwas.

Główną zaletą sposobu według wynalazku jest uproszczenie procesu, co pozwala zsyntezować diuretanowe pochodne ornityny w jednym bezpiecznym etapie syntetycznym. Użyty wodny roztwór węglanu sodu w nadmiarze pozwala na wytworzenie alkalicznego środowiska reakcji, w którym chinolinian miedzi(II) jest trwały i prawie nierozpuszczalny. Użyta 8-hydroksychinolina do uwalniania N“-tertbutoksykarbonylo-L-ornityny z jej kompleksu miedziowego(II) daje bardzo trwały w środowisku wodnym kompleks z miedzią(II), co umożliwia zastosowanie w obecności tego kompleksu mieszaniny acylującej sporządzonej z odpowiedniego chloromrówczanu i N“-hydroksysukcynimidu, w której chloromrówczan daje jednoznacznie pozytywny przebieg reakcji bez niepożądanych produktów ubocznych. Aceton jako rozpuszczalnik jest cieczą łatwą do oddzielenia po zakończeniu reakcji. Wytwarzanie N“-uretanowych pochodnych N^d-terf-butoksykarbonylo-L-ornityny sposobem według wynalazku

PL 194 414 B1 jest bardzo proste, możliwe do wykonania w krótkim czasie, mniej pracochłonne oraz tańsze w porównaniu ze znanymi sposobami. Produkt jednorodny chemicznie otrzymuje się z wydajnością przekraczającą 90%.

Przykład 1

Do 10,52 g kompleksu miedziowego(II) N^d-fe/f-butoksykarbonylo-L-ornityny dodaje się 40 ml acetonu i miesza przez 15 minut. Następnie wprowadza się 80 ml 10% wodnego roztworu węglanu sodu i 5,98 g 8-hydroksychinoliny i miesza w temperaturze pokojowej przez 1 godzinę, po czym dodaje mieszaninę sporządzoną z: 5,06 g N-hydroksysukcynimidu, 24 ml wody, 2,33 g węglanu sodu, 40 ml acetonu i 6,20 ml chloromrówczanu benzylu. Po 1 godzinie mieszania w temperaturze pokojowej odsącza się chinolinian miedzi(II) i przemywa wodą. Z przesączu odparowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem aceton, a pozostałą warstwę wodną ekstrahuje 3-krotnie chlorkiem metylenu porcjami po 50 ml i wykwasza 1 M roztworem kwasu solnego do pH3. Produkt ekstrahuje się do octanu etylu, a warstwę organiczną przemywa 50 ml 0,25 M kwasu solnego i solanką, suszy się bezwodnym siarczanem^) sodu i krystalizuje z octanu etylu i heksanu. Diuretanową pochodną w ilości 13,86 g otrzymuje się z wydajnością 95%, jednorodną chromatograficznie w układzie: chloroform : metanol : kwas octowy = 95:5:3; R_f = 0,60.

Temperatura topnienia diuretanowej pochodnej wynosi 100,5: 100,1 °C.

HPLC: kolumna Alltech Alltima C₁₈, 5pm, 150x4,6 mm, faza ruchoma: A-0,1% TFA; B-acetonitryl; A:B = 50:50. T_R = 5,12, jednorodność 100%, λ 210nm.

N“-benzyloksykarbonylo-N^d-fe/f-butoksykarbonylo-L-ornityna jest substancją o wzorze sumarycznym C₁₈H₂₆N₂O₄ i masie molowej 366,42 g/mol, która zawiera z obliczenia: 59,00% węgla, 7,15% wodoru, 7,65% azotu, a z oznaczenia: 58,95% węgla, 7,21% wodoru i 7,53% azotu.

Przykład 2

Do 10,52 g kompleksu miedziowego(II) N^d-fe/f-butoksykarbonylo-L-ornityny dodaje się 40 ml acetonu i miesza przez 15 minut. Następnie dodaje się 80 ml 10% wodnego roztworu węglanu sodu i 5,98 g 8-hydroksychinoliny, a całość miesza się w temperaturze pokojowej. Po upływie 1 godziny do reaktora wprowadza się mieszaninę sporządzoną z: 4,86 g N-hydroksysukcynimidu, 24 ml wody, 2,24 g węglanu sodu, 40 ml acetonu i 9,92 g chloromrówczanu fluorenylometylowego i miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Uzyskany chinolinian miedzi(II) odsącza się, przemywa wodą, a z przesączu odparowuje aceton pod zmniejszonym ciśnieniem. Warstwę wodną ekstrahuje się 3 porcjami toluenu, po 50 ml każda. Sól sodową N“-fluorenylometoksykarbonylo-N^d-fe/f-butoksykarbonylo-L-ornityny ekstrahuje się do octanu etylu, a warstwę organiczną przemywa 0,5 M kwasem solnym i solanką, suszy się bezwodnym siarczanem(VI) sodu, a rozpuszczalnik odparowuje. Do pozostałości dodaje się 80 ml octanu etylu i odparowuje rozpuszczalnik. Ponownie dodaje się 80 ml octanu etylu, a wytrącony osad rozpuszcza się na gorąco. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej dodaje się 120 ml heksanu i pozostawia w lodówce w temperaturze 5°C przez kilkanaście godzin. Otrzymuje się 16,72 g semihydratu N“-fluorenylometoksykarbonylo-N^d-fe/f-butoksykarbonylo-L-ornityny z 94% wydajnością chromatograficznie jednorodnego w układzie: chloroform : metanol : kwas octowy = 95:5:3; Rf = 0,57.

Temperatura topnienia produktu wynosi 104: 106,5°C.

HPLC: kolumna Alltech Alltima C₁₈, 5pm, 150x4,6 mm, faza ruchoma: A-0,1% TFA; B-acetonitryl; A:B = 50:50. T_R = 14,37, jednorodność 100%, λ 210nm.

Semihydrat N“-fluorenylometoksykarbonylo-N^d-fe/f-butoksykarbonylo-L-ornityny jest substancją o wzorze sumarycznym C₂₅H₃₀N₂O₆ • 1/2H₂O i masie molowej 463,54 g/mol, która zawiera z obliczenia: 64,78% węgla, 6,74% wodoru, 6,04% azotu, a z oznaczenia: 64,49% węgla, 6,96% wodoru i 5,94% azotu.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania N “-uretanowych pochodnych N^d-te/i-butoksykarbonylo-L-ornityny z kompleksu miedzi(II) N^d-te/i-butoksykarbonylo-L-lizyny, znamienny tym, że kompleks miedzi(II) N^s-tert-butoksykarbonylo-L-ornityny zwilża się acetonem, a następnie wprowadza się w nadmiarze wodny roztwór węglanu sodu, dodaje 8-hydroksychinolinę i miesza w temperaturze pokojowej, aż do uzyskania jednolitej zielonej barwy osadu chinolinianu miedzi(II), po czym dodaje się mieszaninę: N-hydroksysukcynimidu, wody, węglanu sodu, acetonu i mrówczanu, miesza się w temperaturze pokojowej, aż do przereagowania N^d-te/t-butoksykarbonylo-L-ornityny, a po odsączeniu chinolinianu miedzi(II) i odparowaniu acetonu warstwę wodną ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym nie rozpuszczającym soli sodowych pochodnych uretanowych N^d-te/i-butoksykarbonylo-L-ornityny i przeprowadza się sól sodową pochodnych uretanowych N^d-te/i-butoksykarbonylo-L-ornityny w kwas.