專利名稱：用于制備抗寄生物劑的改進方法
技術領域：
本發明涉及一種由doramectin制備抗寄生物藥劑及用于該藥劑的中間體的改進方法。
Doramectin是一種廣泛應用的經發酵衍生的抗寄生物藥劑、它對綿羊和黃牛中的各種線蟲和節肢動物寄生蟲具有活性。根據我們的國際專利申請WO 94/15944的說明書中的內容，我們描述并要求保護了各種來源于doramectin的除蟲菊素5-肟單糖衍生物、包括化合物25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖(在該項中請中稱作5-肟基-22，23-二氫-25-環己基除蟲菊素B1單糖)。已經發現這種化合物對合并有低毒性的蚤類和犬惡絲蟲具有優越的活性，這使得將它用于馴養、諸如貓和狗時特別有價值。
正如我們的早期申請中所述，使用一種方法由doramectin制備這種化合物，該方法包括首先加氫以得到25-環己基-22，23-二氫除蟲菊素B1；隨后進行輕度酸化處理以水解C-13α-齊敦果糖基團之一，從而得到相應的單糖衍生物。然后將該產物氧化而得到5-氧代衍生物，最終使這種衍生物與鹽酸胲反應以產生5-肟。
然而，象大多數除蟲菊素一樣，所獲得的該方法中涉及的所有中間產物為需要經色譜法來純化的樹膠類或非晶形固體，且由此該方法不適于大規模生產。目前我們已經意外地發現在首先進行加氫和氧化步驟的情況下，通過按照不同的順序進行順序反應，可以使產生的新型中間產物(25S)-25-環己基-5-脫甲氧基-25-脫(1-甲基丙基)-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素A1a(25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1)從含水低級醇、諸如甲醇或異丙醇中結晶出來，且這一過程可顯著促進這種中間產物的分離與純化。我們已經進一步發現這種中間產物與鹽酸胲反應而產生5-肟及產生單糖衍生物的水解步驟可以作為一種單一的并發反應來進行，且這種進一步的改進可減少該方法中各個步驟的數量，這種方法可減少處理和分離步驟，由此導致終產物的總體產量和質量上的改進。此外，目前我們意外地發現所述的終產物自身可以從一定范圍的有機溶劑、尤其包括甲苯或甲醇中重結晶且這形成了本發明的另一個方面。
本申請中所用的術語采用來自用于除蟲菊素的術語。由此將符號A和B分別用于表示5-位上的甲氧基或羥基基團；將數字1用于表示C-22，23位上的雙鍵且將2用于表示沒有雙鍵存在和C-23羥基基團的存在；且符號a和b分別表示C-25位上的仲丁基或異丙基基團。因此，doramectin的化學名為25(R)-25-環己基-5-O-脫甲基-25-脫(1-甲基丙基)除蟲菊素A1a，不過在在先的公開申請中通常將其描述為25-環己基除蟲菊素B1。類似地，更準確地將化合物25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖稱作(5Z，25S)-25-環己基-4’-O-脫(2，6-二脫氧-3-O-甲基-α-L-阿拉伯己吡喃糖基)-5-脫甲氧基-25-脫(1-甲基丙基)-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素A1a。為清楚而簡明起見，本說明書中將連續使用短形式的術語，不過在實驗部分中包括兩種名稱。
根據本發明，用于制備25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖的總體方法包括下列步驟(i)在一種有機溶劑中對doramectin進行催化加氫以產生25-環己基-22，23-二氫除蟲菊素B1；(ii)在一種有機溶劑中用二氧化錳氧化上述產物以產生25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1且如果需要使所述的產物結晶；(iii)在一種含水有機溶劑中使上述產物與鹽酸胲反應；(iv)使所述的產物任意從甲苯和/或甲醇中結晶。
新型中間產物25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1以其適宜的形式作為抗寄生物藥劑也是有活性的并且在本方法中是一種關鍵的中間體。
本方法用下列反應示意圖來表示
在上述方法中起始的步驟一般使用丙酮作為溶劑并使用Wilkinson’s催化劑(氯化三(三苯膦)銠(1))來進行。在3-4巴的壓力下加氫且一般在20-30℃下持續6-10小時的期限后完成。通過過濾并除去溶劑來分離產物(II)。
此外，在室溫下和有二氧化錳存在的情況下一般在丙酮中進行氧化步驟，但也可以使用其它有機溶劑。反應一般在1-3小時后完成并過濾反應混合物、在回流條件下用異丙醇或甲醇取代所述溶劑并加入水。在冷卻時，25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1(III)從溶液中結晶出來且將其收集并干燥。
該方法的最終步驟通過用鹽酸胲處理上述5-氧代中間產物來進行。該反應一般在30℃的溫度-回流的溫度、優選40-50℃下在含水異丙醇中進行。形成5-肟和水解末端C-13糖基并發進行且例如通過高壓液相色譜法對反應進行監測，直到反應完成為止。加入與水不混溶的有機溶劑、例如甲苯和叔丁基甲基醚，一般用稀碳酸氫鈉和鹽水洗滌有機層、如果需要進行干燥并除去溶劑。通過從甲苯中結晶可以進一步純化粗產物并獲得一種可變的溶劑化物，在真空中干燥時這種溶劑化物收縮成一種非晶形粉末。另一方面，產物(IV)從甲醇中結晶或重結晶并獲得一種白色固體結晶，也是一種可變的甲醇/水溶劑化物。
下面的實施例用來解釋本發明的方法、中間體25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1的制備及其在制備25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖中的應用。所列出的產量以原料doramectin的活性和產物的活性為基礎。
實施例1(25S)-25-環己基-5-O-脫甲基-25-脫(1-甲基丙基)-22.23-二氫除蟲菊素A1a；[25-環己基-22，23-二氫除蟲菊素B1]將(25R)-25-環己基-5-O-脫甲基-25-脫(1-甲基丙基)除蟲菊素A1a(doramectin)(500g)溶于丙酮(2500ml)。將該溶液裝入5升的不銹鋼Buchi氫化器中并用氮氣清洗。加入Wilkinson’s催化劑(氯化三(三苯膦)銠(I))(9.5g)并在室溫和3.45巴(50psi)的氫化壓力下進行加氫反應。8小時后，反應完成并過濾反應混合物以除去不溶物。在真空條件下將所得液體濃縮至干并用乙腈洗滌產生的棕色泡沫且在真空和50℃的條件下烘干，從而得到微量產物、為膏狀固體(416g，90％)。
實施例2(25S)-25-環己基-5-脫甲氧基-25-脫(1-甲基丙基)-22.23-二氫-5-氧代除蟲菊素A1a[25-環己基-22、23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1]將(25S)-25-環己基-5-O-脫甲基-25-脫(1-甲基丙基)-22，23-二氫除蟲菊素A1a(200g)溶于丙酮(1600ml)。加入活化的二氧化錳(483g)并在室溫下攪拌所得的淤漿。1-2小時后，反應完成并通過一種硅藻土襯墊(clarcel pad)過濾所述的混合物以除去二氧化錳。
將所得的濾液蒸餾至小體積，然后加入異丙醇并繼續蒸餾(當且如果必要時加入更多的異丙醇)，直到回流溫度為82℃(相當于異丙醇的沸點)為止。隨后通過進一步的蒸餾或通過另外添加異丙醇而將反應體系的體積調整至700ml并終止回流。加入水(7ml)并使反應體系冷卻至室溫，由此產物從溶液中結晶出來。在室溫下將其制粒過夜，通過過濾收集產物、用異丙醇洗滌并在真空中50℃下烘干，從而得到微量的產物、為淡黃色固體(152.5g，81.3％)。
H.P.L.C.Novapak(商標)C18，150mm-3.9mm柱，流動相乙腈，水(80∶20v/v)，流速1.0ml/分，保留時間19分鐘。
M.S.(陽離子電噴)M Na+＝923.3。
N.M.R.光譜完全符合所確定的結構。
實施例3(5Z、25S)-25-環己基-4’-O-脫(2、6-二脫氧-3-O-甲基-α-L-阿拉伯己吡喃糖基)-5-脫甲氧基-25-脫(1-甲基丙基)-22，23-二氫-5-羥基亞氨基-除蟲菊素A1a；[25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基-除蟲菊素B1單糖]在異丙醇(120ml)和水(15ml)中攪拌(25S)-25-環己基-5-脫甲氧基-25-脫(1-甲基丙基)-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素A1a(15g)以得到一種淡黃色淤漿。加入鹽酸胲(4.67g)并將反應體系加熱至40-45℃，由此形成一種溶液。14小時后，反應完成并使反應體系冷卻至室溫，加入叔丁基甲基醚(60ml)、甲苯(60ml)和水(30ml)并充分攪拌反應體系。然后使液層分離并用5％w/v的碳酸氫鈉水溶液(60ml)和20％w/v的鹽水溶液(60ml)洗滌所得的有機層。將最終的有機層蒸餾至小體積并加入甲苯。繼續蒸餾(當且如果必要時加入更多的甲苯)，直到回流溫度為111℃(甲苯的沸點)為止。隨后通過進一步的蒸餾或通過另外添加甲苯而將反應體系的體積調整至120ml并使反應體系冷卻至室溫，而所需的產物從溶液中結晶出來。在室溫下將其制粒過夜，通過過濾收集產物并用甲苯洗滌，從而得到一種固體結晶的終產物、為可變化學計量的甲苯溶劑化物。在50℃的真空條件下干燥該產物以產生微量的產物、為一種白色非晶形粉末(9.9g，77％)。
(5Z，25S)-25-環己基-4’-O-脫(2，6-二脫氧-3-O-甲基-α-L-阿拉伯己吡喃糖基)-5-脫甲氧基-25-脫(1-甲基丙基)-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素A1a的另一種重結晶到分離甲苯結晶化物質為止，本方法與上述方法相同。在另一種可選擇的方法中，不將固體烘干，而將其溶于甲醇。
將甲苯結晶的固體(121g)溶于甲醇(525ml)中并加熱至回流。通過蒸餾除去溶劑，直到產物開始從溶液中結晶出來為止。使反應混合物冷卻至低于回流溫度并加入水(31ml)。然后使所述的溶液冷卻至室溫以便結晶并將其制粒過夜。通過過濾收集產物、用甲醇洗滌并在真空和50℃條件下烘干，從而得到微量的產物、為一種白色固體結晶(88.15g，68.6％)。獲得的產物為一種可變化學計量的甲醇/水溶劑化物。
權利要求
1.一種用于制備25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖的方法，該方法包括在含水有機溶劑中使25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1與鹽酸胲進行反應的步驟。
2.一種如權利要求1中所述的方法，其中所述的溶劑是含水異丙醇。
3.一種如權利要求2中所述的方法，其中所述的方法在40-50℃的溫度下進行。
4.一種如權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中產物從甲苯和/或甲醇中結晶。
5. 25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1。
6.一種用于制備25-環己基-22，23-二氫-5-氧代除蟲菊素B1的方法，該方法包括使25-環己基-22，23-二氫除蟲菊素B1氧化的步驟。
7.一種如權利要求6中所述的方法，其中所述的方法在一種有機溶劑中使用二氧化錳來進行。
8.一種如權利要求7中所述的方法，其中所述的溶劑是丙酮。
9.一種由doramectin制備25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖的方法，該方法包括下列步驟(i)在一種有機溶劑中進行催化加氫；(ii)在一種有機溶劑中用二氧化錳進行氧化且如果需要使所述的產物結晶；(iii)在一種含水有機溶劑中與鹽酸胲反應；(iv)使產物任意從甲苯或甲醇中重結晶。
10.通過使25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖從甲苯中重結晶而獲得的25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖的甲苯溶劑化物結晶。
11.通過使25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖從含水甲醇中結晶而獲得的25-環己基-22，23-二氫-5-羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖的甲醇/水溶劑化物結晶。
全文摘要
本發明提供了一種由doramectine制備抗寄生物化合物25－環已基－22,23－二氫－5－羥基亞氨基除蟲菊素B1單糖及其中間體及其結晶溶劑化物的改進方法。
文檔編號A61K31/7048GK1266437SQ98808106
公開日2000年9月13日 申請日期1998年7月23日 優先權日1997年8月5日
發明者N·D·A·瓦爾舍, S·J·坎伯斯 申請人:美國輝瑞有限公司